Глава 18 Экономические критерии эффективности процесса резания

Эффективность процесса резания зависит от многих факторов. Для повышения прибыли, получаемой от производства изделий (деталей) следует стремиться к сокращению себестоимости операций технологического процесса. Последнее можно достичь при одновременном учете и оптимизации многих факторов, в числе которых стоимость обрабатываемого материала, стоимость инструмента, стоимость оборудования и затраты для работы на нем (стоимость одной станкоминуты), заработная плата основных и вспомогательных рабочих и другие показатели. Однако большинство из этих показателей непосредственно связаны с основным и вспомогательным временем, затрачиваемым на каждую операцию ТП, а основное время напрямую зависит от эффективности процесса резания. Оптимизация технологических показателей процесса резания (v, s, t) по критерию себестоимости на каждой операции в целом дает значительный экономический эффект. Целью же этой темы является формирование понимания студентами экономических критериев процесса обработки, их структуры и последовательности определения.

Наиболее экономичный вариант из числа возможных вариантов технологических процессов, обеспечивающих изготовление определенной детали или изделия, выбирают на основании расчета экономической эффективности (табл. 18.1). Различают два показателя экономической эффективности  общий (абсолютный) и сравнительный. Для технологических процессов показателем абсолютной экономической эффективности Эа является отношение разности между оптовой ценой Ц предприятия и себестоимостью С продукции к капитальным вложениям К, вызвавшим эту экономию. Значение Эа сопоставляют с соответствующим значением отраслевого норматива Еа, и если Эа > Еа, то рассматриваемые капитальные вложения эффективны.

Сравнительную экономическую эффективность одного варианта технического решения определяют при сопоставлении с другим вариантом технического решения по расчетному коэффициенту сравнительной экономической эффективности Ер или по расчетному сроку окупаемости Тр дополнительных капитальных вложений за счет экономии на себестоимости. Более капиталоемкий (второй) вариант считается эффективным, если Ер > Ен или Тр < Тн.

Если под С1 и С2 (табл. 18.1) подразумевают себестоимость единицы продукции, то под К1 и К2  удельные капитальные вложения, отнесенные к единице продукции. Расчеты сравнительной экономической эффективности имеют смысл при полной сопоставимости вариантов по конечному результату.

При существенных различиях сравниваемые варианты приводят в сопоставимый вид по объему и качеству продукции, а также по срокам осуществления вариантов.

Таблица 18.1

Показатель	Формула	Критерий оценки целесообразности принятия второго варианта
Коэффициент сравнительной экономической эффективности		ЕрЕн
Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений		ТрТн
Сумма приведенных затрат	Wi=Ci+ЕнКi	Принимается вариант с W min
Абсолютная экономическая эффективность		Принимается вариант с Эа max

Если число вариантов больше двух то расчет сравнительной экономической эффективности следует проводить по величине так называемых приведенных затрат Wi для каждого сравниваемого варианта. Вариант с наименьшими приведенными затратами будет наиболее эффективным

Расчеты сравнительной экономической эффективности выполняют, как правило, на стадии проектирования новой техники и технологических процессов в тех случаях, когда неизвестно и неопределенно конкретное место применения данного новшества (предприятие, цех конкретного предприятия) или когда область применения очень обширна, т.е. невозможно однозначно указать экономические условия при эксплуатации данной новой техники. Если новые технологические процессы проектируют для конкретного предприятия, цеха или участка, расчеты выполняют по формуле абсолютной эффективности. В этом случае расчет более точен, так как отраслевые нормативы рентабельности задаются тремя значащими цифрами.

Известно, что себестоимость изделия может быть заводской, т.е. включать в себя все общезаводские расходы, и цеховой, когда в нее включены расходы только цеха  изготовителя. Обобщенная формула цеховой себестоимости изготовления одной детали выглядит следующим образом.

С_д^ц = М + З_пр + Н_ц , (18.1) где С_д^ц  цеховая себестоимость детали;

М  стоимость основного материала или заготовки;

З_пр  заработная плата производственных рабочих, приходящаяся на одну деталь.

Н_ц  цеховые накладные расходы, включающие расходы на оборудование, инструмент, приспособления, заработную плату всех других работников цеха (кроме производственных рабочих), расходы на здание цеха.

Сравнивать себестоимость вариантов механической обработки детали по формуле (18.1) невозможно, так как в этой формуле в явном виде выражены только расходы на заработную плату производственных рабочих (при одной и той же заготовке). Однако часто бывает, что уменьшение расходов на заработную плату производственных рабочих (например, путем автоматизации и механизации обработки на более дорогом оборудовании или с помощью применения дорогого комбинированного инструмента) сопровождается таким увеличением накладных расходов, которое полностью уничтожает эффект уменьшения заработной платы или даже увеличивает себестоимость детали.

Поэтому для обоснованного вывода об экономической целесообразности того или иного варианта механической обработки детали необходимо воспользоваться другой формулой цеховой себестоимости, в которой раскрыты основные составляющие накладных расходов. Технологическая себестоимость всей механической обработки годового выпуска детали одного наименования определяется как

, (18.2)

где N  годовая программа изготовления этого наименования детали, шт.;

М  затраты на материал, приходящиеся на одну детали в рублях;

k  число механических операций изготовления детали по технологическому процессу;

C_i  технологическая себестоимость одной i-й операции одной детали, руб.

С_i = Z_i + А_ki + А_рi + R_i + Е_i + U_i + F_i + Р_i + I_i (18.3)

Здесь все слагаемые рассчитываются для I-й операции одной детали.

Z  основная и дополнительная заработная плата с начислениями на соцстрах производственных рабочих;

А_к  величина амортизации стоимости оборудования, направляемая на капитальный ремонт;

R  расходы, связанные с текущим ремонтом оборудования;

А_р  величина амортизации стоимости оборудования, направляемая на реновацию;

Е  расходы на силовую электроэнергию, потребляемую оборудованием;

U  расходы, связанные с подготовкой управляющих программ для оборудования с ЧПУ;

F  расходы на содержание и амортизацию производственных площадей, занятых оборудованием;

Р  расходы на приспособление для механической обработки;

I  расходы на режущий инструмент.

Сумма величин А_к+А_р+R+U+F составляет затраты на содержание и амортизацию оборудования. В укрупненных расчетах эта величина может быть вычислена через стоимость станкоминуты оборудования. Выполняя расчеты технологической себестоимости для сравнения различных вариантов технологического процесса, не изменяющиеся составляющие можно не учитывать.

Расчету технологической себестоимости предшествует, во-первых, выбор технологического оборудования и оснастки в зависимости от заданного объёма производства и определение квалификации рабочих, занятых изготовлением детали, и, во-вторых, расчет времени изготовления детали на каждой операции

t_шт.к = t_шт + t _пз/n (18.4)

используется для серийного производства и штучное время на операцию

t_шт = t_о + t_вс + t_об + t_п (18.5)

используется для массового производства.

Здесь t_п.з.  подготовительно-заключительное время на партию деталей выбирается в зависимости от штучного времени;

n  число деталей в партии;

t_о  основное время, при обработке на станке. Оно соответствует машинному времени, затрачиваемому на снятие стружки и рассчитывается в зависимости от режимов резания и размеров обрабатываемой детали;

t_вс  вспомогательное время, затрачиваемое при обработке каждой детали на ее установку и снятие со станка, выполнение всех необходимых установочных движений и управление станком. Определяется но нормативам в зависимости от типа оборудования, оснастки и массы детали.

t_оп = t_о + t_вс  оперативное время. На автоматизированном оборудовании совпадает с временем цикла обработки одной детали.

t_об  время на технологическое и организационное обслуживание рабочего места, выбирается при нормировании как процент от оперативного времени в зависимости от вида оборудования.

t_п  время перерывов на отдых и естественные надобности. Выбирается по нормативам в зависимости от условий труда на рабочем месте.