10. Оптимизация технологического процесса по критерию минимальной себестоимости

Прежде чем принять решение о методах и последовательности обработки отдельных поверхностей детали и составить технологический маршрут ее изготовления, необходимо определить себестоимость обработки по отдельным вариантам и выбрать наиболее рациональный из них для данных условий производства. Критерием оптимальности является минимум приведенных затрат на единицу продукции. Рассматривается технологическая себестоимость, которая включает определенные статьи затрат [1, стр.80].

Часовые приведенные затраты (руб./ч) можно определить по формуле:

, (10.1)

где — основная и дополнительная зарплаты с начислениями, руб./ч;

— часовые затраты на эксплуатацию рабочего места, руб./ч;

— нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений (в машиностроении);

— удельные часовые капитальные вложения в станок, руб./ч;

— удельные часовые капитальные вложения в здание, руб./ч.

Основная и дополнительная зарплата с начислениями и учетом многостаночного обслуживания (в нашем случае не учитывается), руб./ч:

(10.2)

где — коэффициент к часовой тарифной ставке, равный 2,66. Он учитывает следующие виды выплат: за переработку норм – на 8 %, за работу по технически обоснованным нормам – 20 %, премию станочника – 30 %, дополнительную зарплату – 11 %, льготы и выплаты из фондов общественного потребления – 43 % (включая отчисления на социальное страхование – 14 %):

— часовая тарифная ставка станочника – сдельщика соответствующего разряда, руб./ч;

— коэффициент, учитывающий зарплату наладчика (наладка станка в серийном производстве ведется без участия наладчика самим рабочим, тогда принимаем коэффициент 1);

— коэффициент штучного времени, учитывающий оплату труда рабочего при многостаночном обслуживании (в нашем случае не учитывается).

Часовые затраты на эксплуатацию рабочего места, руб./ч:

, (10.3)

где — практические часовые затраты на базовом рабочем месте, руб./ч;

— коэффициент, показывающий, во сколько раз затраты, связанные с работой данного станка, больше, чем аналогичные расходы, связанные с работой базового станка.

Часовые затраты на эксплуатацию рабочего места в случае пониженной загрузки станка ( ) должны быть скорректированы с помощью коэффициента φ, если станок не может быть дозагружен. В этом случае скорректированные часовые затраты руб./ч:

, (10.4)

где — поправочный коэффициент:

, (10.5)

где — удельный вес постоянных затрат в часовых затратах на рабочем месте, а при отсутствии данных ;

— коэффициент загрузки станка.

Капитальные вложения в станок (руб./ч) определяются по формуле:

, (10.6)

где — эффективный годовой фонд времени работы станка, ч;

— коэффициент загрузки станка (для серийного производства его принимают равным 0,8);

— стоимость 1 м² площади механического цеха, руб. Для станков нормальной точности ;

Капитальные вложения в здание (руб./ч) определяются по формуле:

, (10.7)

где — производственная площадь, занимаемая станком, с учетом проходов, м²:

, (10.8)

где — площадь станка в плане;

– коэффициент, учитывающий дополнительную производственную площадь.

Технологическая себестоимость операции механической обработки, руб./изд.:

, (10.9)

где – коэффициент выполнения норм, принимаемый 1,3.

Приведенная годовая экономия, руб./изд.:

, (10.10)

где — технологическая себестоимость сравниваемых операций, руб.;

— годовая программа выпуска деталей, шт.

Оптимизировать разработанный технологический процесс можно объединением токарных операций 020 и 025. Это позволит снизить количество станков, штучное время, и, следовательно, стоимость обработки.

Рассчитаем режимы резания и штучное время Т_ш для обработки поверхностей при объединении операций в одну. Предварительно, ей можно дать наименование «Операция 045».

В таблице 10.1 представлены результаты расчета режимов резания для токарной операции.

Таблица 10.1 — Сводные данные по режимам резания для операции

Наименование операции, перехода, позиции	t, мм	Lр.х., мм	λ	Tр, мин	So, мм/об	n, об/мин	ʋ, м/мин	T, мин
045 Токарная с ЧПУ
Расточить наружную поверхность начисто	0,5	63	0,92	50	0,4	200	137	0,79
Точить канавку начерно	9	15	0,6	30	0,4	140	95	0,27
Точить канавку начерно	9	15	0,6	30	0,4	140	95	0,27
Точить канавку начисто	0,5	4	0,6	30	0,2	315	197	0,08
Точить канавку начисто	0,5	4	0,6	30	0,2	315	197	0,08

В таблице 10.2 представлены результаты расчета штучного времени Т_ш мин для данной операции.

Таблица 10.2 — Сводная таблица технических норм времени операции, мин

Наименование операции	То	Тв			Топ	Тоб			Тот		Тшт
		Тус	Туп	Тиз		Ттех	Торг
Операция 045	1,49	0,13	0,145	0,77	2,535	0,079	0,035	0,162		2,808

Рассчитаем приведенные затраты на единицу продукции при раздельном выполнении операций 020 и 025.

Основная и дополнительная зарплата с начислениями и учетом многостаночного обслуживания (в нашем случае не учитывается), по формуле (10.2):

Часовые затраты на эксплуатацию рабочего места по формуле (10.3):

Капитальные вложения в станок определяются по формуле (10.6):

Капитальные вложения в здание определяются по формуле (10.7):

Производственная площадь, занимаемая станком, с учетом проходов по формуле (10.8):

Часовые приведенные затраты (руб./ч) можно определить по формуле (10.1):

Технологическая себестоимость операции механической обработки, руб. по формуле (10.9):

Рассчитаем приведенные затраты на единицу продукции для операции 045.

Основная и дополнительная зарплата с начислениями и учетом многостаночного обслуживания (в нашем случае не учитывается), по формуле (10.2):

Часовые затраты на эксплуатацию рабочего места по формуле (10.3):

Капитальные вложения в станок определяются по формуле (10.6):

Капитальные вложения в здание определяются по формуле (10.7):

Производственная площадь, занимаемая станком, с учетом проходов по формуле (10.8):

Часовые приведенные затраты (руб./ч) можно определить по формуле (10.1):

Технологическая себестоимость операции механической обработки, руб. по формуле (10.9):

Приведенная годовая экономия при сравнении этих двух процессов, руб., вычисляется по формуле (10.5):

Результаты определения технологической себестоимости по отличающимся операциям представлены в таблице 10.4.

Таблица 10.4 – Сравнение вариантов технологического маршрута

Показатель	Вариант
	первый	второй
Вид операции	Обработка поверхностей операций 020 и 025 на разных станках	Обработка отверстий операций 020 и 025 на одном станке
Технологическая себестоимость обработки, руб.	1,04	0,52

Таким образом, из расчета видно, что выгоднее обрабатывать поверхности при проведении операций 020 и 025 на 1 станке.