16. Экономическая оценка и выбор технологических вариантов

Разработка нескольких вариантов технологического процесса изго­товления детали предполагает изыскание наиболее эффективных спосо­бов обработки, обеспечивающих минимальные затраты. Предложенное техническое решение проверяется экономической целесообразностью запроектированных процессов для того, чтобы выбрать один или не­сколько наиболее экономичных для конкретных условий производства.

Предварительная (укрупненная) экономическая оценка технологии производится на стадии разработки проекта конструкций узлов и дета­лей в пределах максимальной себестоимости, а окончательная оценка и выбор варианта — на стадии детальной проработки технологии.

Разработанные методы оценки вариантов технологического процесса предусматривают определение и анализ только тех затрат на изготовле­ние детали (узла), которые непосредственно связаны с осуществлением конкретного варианта. Сумму таких затрат принято называть техноло­гической себестоимостью.

Затраты на изготовление определенного количества деталей (узлов) в год (N), непосредственно связанные с осуществлением того или ино­го варианта технологического процесса, т.е. затраты, определяющие технологическую себестоимость, можно условно разделить на две ос­новные группы — пропорциональные, или условно-переменные (а), сумма которых растет пропорционально N, и условно-постоянные (b), сумма которых остается относительно постоянной при изменении N Таким образом, сумма общих затрат (С_т) определится в общем виде по формуле

С_т = аN + b.

Состав пропорциональных расходов зависит от конкретного содержа­ния технологического процесса и может включать стоимость материалов, топлива, энергии, зарплату производственных рабочих, затраты, связан­ные с эксплуатацией универсального оборудования и инструмента, и др. Затраты по этим статьям включаются в технологическую себестоимость только в том случае, если при разных вариантах технологического про­цесса они будут различными.

Основными составляющими условно-постоянных затрат являются расходы на изготовление (приобретение) и эксплуатацию оборудова­ния и оснастки, специально сконструированных и изготовленных для осуществления технологического процесса по данному варианту, кото­рые должны быть полностью перенесены на детали (узлы) данного на­именования. При сравнении вариантов в условно-постоянные затраты включается не вся стоимость специального оборудования и оснастки, а только часть, приходящаяся в среднем на год за все время их исполь­зования.

Обычно постоянные затраты (b) осуществляются с целью уменьше­ния переменных затрат (а). Например, получение заготовки методом штамповки или чеканки, требующее больших затрат на приобретение оборудования и специальной оснастки, значительно снижает расходы на материалы и обработку деталей, т.е. переменные затраты (a). Поэто­му если затраты b₂ (по второму варианту) больше затрат b₁ (по первому варианту), то а₂ < а₁, и, следовательно, с увеличением программы N повышается экономичность более дорогого (по единовременным за­тратам) варианта технологического процесса, а более дешевого — сни­жается (рис. 8.11).

Рис. 8.11. Изменение экономичности вариантов технологического процесса по технологической се­бестоимости (С_т) в зависимости от изменения программы выпуска (N): I, II — зоны экономичности соответственно первого и второго вариантов

Как видно из рисунка, границей экономичности вариантов является программа, при которой сравниваемые варианты оказываются равноценными. Эту программу принято называть крити­ческой. Она определяется по формуле

N_кр = (b₂ – b₁)/(a₁ – a₂).

Критическая программа позволяет руководителю оценить эффектив­ность дополнительных затрат на осуществление более дорогого варианта, а также при ограниченности ассигнований на освоение в производстве нового изделия установить очередность технического оснащения про­изводства при развертывании выпуска нового изделия от минимума до максимума. В первый период освоения может оказаться более эффектив­ным дешевый вариант, который затем по мере роста годового выпуска N до N_кp заменяете более дорогим, рассчитанным на применение новых, более производительных (хотя и дорогих), видов оборудования, оснастки и др. Таким образом, разовые дополнительные затраты можно рассре­доточить во времени и отнести наиболее крупные из них на более позднее время, когда производство новой продукции будет обеспечи­вать прибыль.

При определении условно-постоянных затрат наибольшие трудно­сти вызывает определение затрат на специальную технологическую ос­настку (приспособления). Это обусловлено тем, что технолог должен не только определить, хотя бы укрупненно, стоимость приспособле­ний, но и выбрать наиболее эффективные из них. Перед ним, прежде всего, стоит вопрос: использовать для осуществления технологического процесса переналаживаемую или непереналаживаемую оснастку?

Переналаживаемую оснастку можно применять в том случае, если на заводе создан или проектируется комплект стандартизованных эле­ментов. При этом следует учитывать, что стоимость комплекта доволь­но высока. Зато эксплуатационные затраты будут значительно ниже. Так, по данным насосного завода, стоимость специального непереналаживаемого приспособления в среднем в 6 раз выше стоимости пере­налаживаемого универсально-сборочного.

Общая технологическая себестоимость получения заготовок и обра­ботки деталей по варианту по всем цехам завода, участвующим в их из­готовлении, определяется по формуле

С_т.о = (а_загN + b_заг) + (а_термN + b_терм) + (а_мехN + b_мех) =

= (а_заг + а_терм + а_мех)N + (b_заг + b_терм + b_мех), (8.1)

где а_заг, а_терм, а_мех, b_заг, b_терм, b_мех — соответствующие затраты заготови­тельных, термических и механических цехов.

Влияние программы на технологическую себестоимость наглядно видно при отнесении ее к единице продукции или каждой детали:

С_д = а + b/N. (8.2)

При разработке технологических процессов на первое место выступает поиск путей экономии пропор­циональных затрат (материалов, энергии, топлива, заработной платы), а также лучшего использования оборудования и т.д.

После определения технологической себестоимости по каждому ва­рианту проводится их экономическое сравнение и выбирается наиболее экономичный, который при данной программе обеспечивает минималь­ную себестоимость единицы продукции. При этом интерес представляет выявление границ экономичности каждого из разработанных вариан­тов. Эти границы определяются нахождением критической программы, при которой два сравниваемых варианта окажутся экономически рав­ноценными. Она может быть найдена аналитически и графически. Предположим, технолог разработал три варианта технологического про­цесса изготовления детали, каждый из которых требует пропорцио­нальных затрат (а₁ > а₂ > а₃) и постоянных затрат (b₁ < b₂< b₃). Техноло­гическая себестоимость по каждому варианту соответственно составит:

С_т1 = а₁N + b₁; С_т2 = а₂N + b₂; С_т3 = а₃N + b₃.

Критическая программа для двух смежных вариантов определяется как частное от деления разности постоянных затрат на разность пере­менных затрат. Графическое решение задачи представлено на рис. 8.13.

Рис. 8.13. График изменения экономичности технологических вариантов по технологической себе­стоимости: первого варианта по сравнению со вторым (треугольник ABD), с третьим (треуголь­ник ACE); второго варианта по сравнению с третьим (треугольник DFG), первым (треугольник DLO); третьего варианта по сравнению с первым (треугольник ЕКО), со вторым (треугольник GHO)

В этом случае критическая программа — это объем выпуска продук­ции (деталей), при котором обеспечивается окупаемость дополнитель­ных затрат на специальную оснастку и оборудование более дорогого по постоянным затратам варианта за счет экономии на пропорциональных затратах.

Учет затрат всех цехов, участвующих в изготовлении детали по каждому варианту, как правило, увеличивает область применения более дорогих и более прогрессивных вариантов, поскольку пропор­циональные расходы при таких вариантах в последующих цехах растут медленнее, чем при более дешевых. Так, механическая обработка заго­товок деталей, полученных свободной ковкой, обходится намного до­роже, чем штампованных, а чеканка может в ряде случаев полностью исключить механическую обработку. Поэтому неэффективная по за­тратам кузнечного цеха при данной величине программы штамповка может оказаться вполне экономичной при учете затрат на механиче­скую обработку.

В ряде случаев (особенно при реконструкции цехов, участков, при переходе на производство нового вида продукции) осуществление того или иного варианта технологического процесса требует значительных капиталовложений. В этом случае их экономическая оценка и выбор осуществляются по приведенным технологическим затратам. Величина этих затрат определяется по формуле

С_т.пр = аN + b +rК_т,

где К_т — капитальные затраты по i-му технологическому варианту.

Методика сравнения вариантов не отличается от изложенной. По­скольку rК_т является для данного варианта величиной постоянной, то угол наклона прямой, характеризующей величину пропорциональ­ных затрат, не меняется, но эта прямая будет отсекать на оси ординат отрезок, равный сумме b + rК_т (рис. 8.14).

Критическая программа двух сравниваемых вариантов определяется по формуле

.

Более дорогой (и, как правило, более производительный и прогрес­сивный) вариант с учетом дополнительных затрат на капиталовложе­ния окупается при большей программе выпуска, что видно из рис. 8.14.

Рис. 8.14. График сопоставления вариантов технологического процесса по приведенным технологиче­ским затратам: N_кр(ст), N_{кр(с.пр)} — критические программы соответственно по технологической себестоимости и по приведенным затратам

Отсюда следует вывод, что использование вариантов, на осуществле­ние которых необходимы значительные дополнительные капиталовло­жения, требует от технолога тщательного поиска путей экономии на пропорциональных расходах. Это обусловливает необходимость выпол­нения подробных расчетов отдельных элементов затрат технологиче­ской себестоимости по каждому варианту.

Экономия, получаемая в результате внедрения наиболее эффектно­го технологического процесса, обеспечивающего изготовление детали или сборочной единицы ниже предельной себестоимости, служит ос­новой организации материального стимулирования работников техно­логических служб и производственных подразделений, участвующих в его освоении.