Практикум по организации и планированию машиностроительного произво

Внедрение и эксплуатация САПР связаны с большими затратами на приобретение вычислительной техники и программного обеспечения, организацию банков данных, обслуживание системы, переподготовку кадров.

Обоснование целесообразности создания САПР базируется на оцен­ ке интегрального экономического эффекта как разницы между стоимос­ тной оценкой получаемого результата за весь срок функционирования системы и соответствующими суммарными затратами.

Определение годовой экономии как составной части интегрального эффекта предусматривает выполнение расчетов по двум направлениям: при проектировании изделий, управляющих программ и процессов и при изготовлении изделий.

Экономия, полученная в сфере проектирования, складывается за счет снижения затрат на выполнение проектов по указанным выше причи­ нам. Годовой экономический эффект в сфере проектирования от вне­ дрения и использования САПР можно рассчитать по формуле

Эг = AS-(AK + Knp) E H,

где AS — снижение себестоимости проектирования при использовании САПР, обеспечиваемое ростом производительности труда проектиров­ щиков, руб.; ДК — дополнительные капитальные вложения, связанные с созданием и внедрением САПР, руб.; К^, — предпроизводственные затраты на создание САПР, руб.; Ен — внутренняя норма рентабельнос­ ти для предприятия.

Дополнительные капитальные вложения

ДК = (ДКос+ДКвс + Кпр),

где AKQC—дополнительные капитальные затраты на основные средства вычислительной техники с учетом затрат на их транспортировку, мон­ таж и ввод в эксплуатацию, руб.; АКВС — дополнительные капитальные затраты на вспомогательное оборудование с учетом затрат на их транс­ портировку, монтаж и ввод в эксплуатацию, руб.; — капитальные затраты на строительство (или реконструкцию), связанные с внедрени­ ем САПР, руб.

Другая составная часть общей годовой экономии от внедрения САПР — экономия, получаемая непосредственно в самом производстве.

Внее входит:

•экономия за счет снижения расхода материальных ресурсов, об­ разуемая в результате уменьшения норм расхода на изготовление изделий;

•экономия вследствие снижения трудоемкости изготовления из­

делий — это часть экономии является комплексной, она склады­ вается:

—из снижения затрат на заработную плату производственных ра­ бочих (рассчитывается на основе тарифных ставок и годовой программы производства),

—экономии расходов на содержание и эксплуатацию оборудова­ ния (рассчитывается на основе данных по базовому и сравнива­ емому вариантам о станкоемкости изготовления изделий и се­ бестоимости 1 станко-ч работы оборудования);

•экономия от уменьшения брака, являющаяся результатом повы­ шения уровня технологичности конструкций и оптимизации тех­ нологических процессов, определяется на основе детального ана­ лиза влияния САПР на устранение этих причин;

•экономия от сокращения общей длительности технической под­ готовки и изготовления изделий; она носит единовременный ха­ рактер (т. е. включается в расчет в приведенном через Ен виде к годовой величине) и определяется умножением трех предыдущих видов экономии (материальных ресурсов, трудовых ресурсов и обо­ рудования, уменьшения брака) на коэффициент снижения дли­ тельности циклов;

•дополнительная прибыль за счет более высоких цен на изделия с улучшенными технико-эксплуатационными характеристиками.

Для определения общего размера годовой экономии при использо­ вании САПР необходимо учесть возрастание текущих расходов в связи с ее эксплуатацией. Рассчитанную экономию по всем источникам необ­ ходимо уменьшить на величину этих дополнительных эксплуатацион­ ных расходов.

Пример 1. Проектная организация поставила задачу автоматизиро­ вать часть работ по проектированию изделия и технологии его изготов­ ления на имеющихся площадях с частичной реконструкцией помеще­ ния.

Р а с с ч и т а т ь годовой экономический эффект от внедрения и ис­ пользования САПР в сфере проектирования и в сфере производства при следующих исходных данных.

дополнительное оборудование, их транспортировку, монтаж и наладку; на программное обеспечение и реконструкцию помещения:

ДК = (ДКк + ДК,С+ ДК^) = (788700 + 28140 + 60000) = 876840 руб.

2. Предпроизводственные затраты равны затратам на обучение пер­ сонала:

Кпр = = 635000 руб.

3. Годовые текущие затраты на проектирование изменятся:

— за счет увеличения расхода электроэнергии

AS, = Р, F к, Ц, = 5,00-1815 0,86-1,2 = 9365 руб.;

— за счет дополнительных затрат на расходные материалы

ASpM= 84000 руб.;

— за счет уменьшения затрат на заработную плату

AS,n = ( T£6al FTlCAnp Ьгод j(l + а)(1 +р) =

108104,8-28613,4 •39322 1,15 1,356 = 2685571 руб.

1815

В итоге

AS = AS3n - AS, - ASpu= 2685571 - 9365 - 84000 = 2592206 руб.

4. Годовой экономический эффект в сфере проектирования от вне­ дрения и использования САПР

Эг , = AS - (ДК + K J Ен = 2592206 - (876840 + 635000) • 0,2 =

=2289838 руб.

5.Годовой экономический эффект в сфере производства от внедре­ ния и использования САПР образуется за счет экономии металла:

Эг 2 = Дк„м• Рм Цн = 0,3 • 2016 • 960 = 580608 руб.

Пример 2. Среднесписочная численность работников проектной орга­ низации R, = 125 чел. Выработка проектировщика в расчетном году В, = = 25200 руб./год. В расчетном году планируется рост производительнос­ ти труда проектировщиков за счет использования САПР на ДП = 7%. Объем проектных работ, подлежащих автоматизации, Q, = 2856000 руб.

О пределить относительное сокращениедлительности выполнения проектных работ, подлежащих автоматизации с применением САПР.

Решение.

1. Выработка проектировщика за счет использования САПР

2.Планируемая среднесписочная численность работников проект­

ной организации

3. Численность условно высвобождаемых работников при использо­ вании САПР

AR = R, —R, = 125 - 106 = 19 чел.

4. Относительное сокращение численности проектировщиков

5. Относительное сокращение длительности выполнения проект­ ных работ, подлежащих автоматизации с применением САПР:

ЗАДАЧИ

1.3.1. Две проектные организации, участвующие в конкурсе, пред­ лагают свои разработки предприятию-изготовителю, которое должно выбрать наиболее рациональный вариант по исходным данным, приве­ денным в табл. 1.3.9.

Внутренняя норма рентабельности для предприятия Ен = 0,25.

1.3.2. В конструкции изделия 1000 наименований деталей. Предло­ жены варианты унификации и стандартизации:

Ny = 300, Nc = 100;

Ny= 150, Nc= 170;

Ny = 100, Nc = 300;

Ny= 180, Nc= 120.

Выбрать наиболее целесообразный вариант.

1.3.3.О ц е н и т ь эффективность работы предприятия по коэффи­ циентам типизации и групповой обработки, если общее количество тех­ процессов, необходимых для изготовления нового изделия, — 10270. Количество типовых техпроцессов, имеющихся к моменту запуска в про­ изводство нового изделия 1850, а количество групповых техпроцессов 1260.

1.3.4.Азотирование повышает стойкость сверл между переточками

с60 до 630 мин, а число возможных переточек для сверл с 60 до 100. Затраты на одну переточку составляют 3 руб. Цена неазотированного сверла — 52 руб., азотированного — 110 руб. Режимы работы сверл оди­ наковы.

Определить эффективность применения азотированных сверл из стали Р6М5.

1.3.5.Определить экономическую целесообразность применения специального расточного приспособления вместо расточки по размет­ ке, если известно, что норма времени на операцию расточки по размет­ ке составляет 4,63 мин, время на разметку 2,5 мин, на операцию расточ­ ки в приспособлении 3,03 мин.

Часовая тарифная ставка рабочего в обоих случаях 20 руб./ч. Сто­ имость приспособления 1500 руб. Затраты на 1 станко-ч работы станка равны 90 руб. Амортизация приспособления рассчитывается исходя из двух лет его службы; затраты на эксплуатацию приспособления состав­ ляют 10% его стоимости. Годовая программа обрабатываемых деталей 1600 шт.

1.3.6.О б о с н о в а т ь переход на обработку деталей для серийного

выпуска изделия на станки с ЧПУ. Изделие состоит из 136 наименова­ ний деталей. В среднем количество приспособлений сокращается на 1,5 шт. на деталь.

Проектированием приспособлений занято 30 чел., изготовлением занято 22 рабочих места, коэффициент сменности работы рабочих 1,5. Средние затраты на проектирование одного приспособления 850 руб., на изготовление — 1100 руб. Среднее число кадров в программе на 1 де­

троэнергию и прочие неучтенные затраты принять равными 5% от сто­ имости оборудования. Дополнительная заработная плата составляет 15%, единый социальный налог — 35,6% от заработной платы работаю­ щих. Действительный годовой фонд рабочего времени одного сотрудни­ ка 1935 ч. Внутренняя норма рентабельности для предприятия Ен = 0,25.

ГЛАВА 1.4. ОРГАНИЗАЦИЯ ОСВОЕНИЯ

ПРОИЗВОДСТВА

Освоение производства — это начальный период про­ мышленного производства новой продукции, в течение которого обес­ печивается достижение запланированных проектных технико-эконо­ мических показателей (проектного выпуска новых изделий в единицу времени, проектной трудоемкости и себестоимости единицы продук­ ции). Этот период характерен для массового и серийного типов произ­ водства, где имеет место стабильность номенклатуры продукции, вы­ пускаемой предприятием в течение определенного времени.

Особенности периода освоения определяются тем, что он занимает промежуточное положение между процессом подготовки производства, с одной стороны, и развернутым серийным или массовым производством изделий — с другой. Одной из характерных черт этого периода является динамичность технико-экономических показателей производства, преж­ де всего трудовых, материальных и стоимостных затрат на изготовление изделий. Она является следствием таких причин, как уровень качества конструкторско-технологической документации (влияющего на объем конструкторско-технологических изменений), необходимость приобре­ тения профессиональных навыков рабочими основных цехов в изменив­ шихся производственных условиях. Характер снижения затрат и продол­ жительность периода освоения зависит также и от степени подготовлен­ ности производства к серийному или массовому выпуску. При высокой степени готовности специального оборудования и оснастки к началу раз­ вернутого выпуска продукции удается сократить период освоения, обес­ печить сравнительно небольшое превышение трудоемкости первых про­ мышленных изделий в сравнении с проектной трудоемкостью.

При значительном несоответствии уровня технологического осна­ щения к началу освоения тому уровню, который предусмотрен для обес­ печения проектного выпуска изделий, период освоения затягивается, имеет место значительное превышение трудоемкости и себестоимости изделий начального периода освоения по сравнению с проектными по­

казателями. Вместе с тем высокий уровень готовности основных средств к началу производства требует значительных капитальных вложений (в технологическое оборудование, оснастку, транспортные средства). К то­ му же при интенсивном росте объемов выпуска могут возникнуть про­ блемы со сбытом продукции.

1.4.1. Динамика производственных затрат

впериод освоения производства

Закономерность изменения трудоемкости изготовле­ ния единицы изделия в период освоения может быть описана уравнени­ ем вида:

У!= а -х -ь.

В качества аргумента «х» момента освоения i может приниматься как временнбй параметр (продолжительность с начала освоения), так и на­ туральный (порядковый номер изделия, соответствующий общему ко­ личеству изделий, изготовленных с начала освоения).

В п е р в о м случае уравнение примет вид: т = т • t"b

где Tj — трудоемкость изготовления изделия в i-м временном отрезке периода освоения, н-ч; tj — наименование i-ro отрезка времени периода освоения (например, 7-й месяц с начала освоения, 4-й год и т. д.); Т, — трудоемкость изготовления изделия в первом временном отрезке пери­ ода освоения (например, трудоемкость в 1-м году освоения, в 1-м месяце и т. д.), н-ч; b — показатель степени, характеризующий крутизну кри­ вой освоения (устанавливается эмпирическими методами).

Аппроксимация такого вида наиболее часто применяется в массо­ вом производстве при значительной величине проектного годового вы­ пуска изделий, измеряемого десятками и сотнями тысяч единиц.

Во вт о р о м случае уравнение может быть представлено в виде: Tj = Тн • Njb,

где Т,—трудоемкостьj-ro изделия, н-ч; N; — номерj-ro изделия с начала изготовления данных изделий (например, 10-е изделие, 56-е, 103-е и т. д.); Тн — начальная трудоемкость (например, 1-го изделия), н-ч.

Зависимость этого вида чаще используется в серийном производ­ стве при относительно небольших значениях проектного годового вы­ пуска — десятках, сотнях единиц. В этих условиях часто применяется метод планирования затрат с использованием коэффициентов освое­ ния к,*. Зависимость для Tj интерпретируется следующим образом: при