книги из ГПНТБ / Когут, А. Е. Выбор экономичных параметров машин при конструировании
.pdf
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 3 |
|
|
Использование металлообрабатывающего оборудования |
|
||||
|
на |
ленинградских промышленных предприятиях |
|
|||
|
|
(коэффициент сменности) 1 |
|
|
||
|
|
|
Все |
Оборудование, занятое |
||
|
|
|
металло- |
в основном производстве |
||
Данные наблюдений |
обрабаты- |
|
|
|
||
вающее |
металло |
кузнечно |
|
|||
|
|
|
оборудо |
литейное |
||
|
|
|
вание |
режущее |
прессовое |
|
Различные предприятия: |
|
|
|
|
||
1965 |
г. |
|
1,29 |
1,37 |
1,33 |
1,58 |
1967 |
г. |
|
1,18 |
1,25 |
1,24 |
1,48 |
1969 |
г. |
|
1,16 |
1,22 |
1,22 |
1,48 |
Сопоставимый |
круг предприятий: |
|
|
|
|
|
1965 |
г. |
|
1,29 |
1,37 |
1,32 |
1,58 |
1967 |
г. |
|
1,23 |
1,31 |
1,33 |
1,56 |
1969 |
г. |
|
1,19 |
1,26 |
1,23 |
1,53 |
1 Коэффициент сменности определен как отношение отработанных станко-
смен в течение суток к числу установленного оборудования; значение показателей принято по данным суточного обследования; наблюдения проводились в 1965 г. на 92 промышленных предприятиях, в 1967 г. — на 131 предприятии и в 1969 г. — на 138 предприятиях.
лежащее тяжелым бременем на бюджете промышленных предпри ятий.
Приведенные данные свидетельствуют о том, что производство ряда моделей машин как по качеству, так и по количеству еще не
Т а б л и ц а 4
Использование строительно-дорожных машин по времени в строительных организациях Ленинграда и Ленинградской обл.
за 1967—1969 гг.
|
Годы |
|
Показатели |
|
|
1967 |
1968 |
1969 |
Общее количество анализируемых машин |
2140 |
2234 |
2443 |
Нахождение машин в распоряжении строи |
12 176 |
12 788 |
13712 |
тельной организации с начала года (при |
|
|
|
работе в две смены), машино-ч |
|
|
|
Отработано всеми машинами с начала |
5796 |
6470 |
6839 |
года, машино-ч |
|
|
|
Коэффициент использования режимного |
0,47 |
0,50 |
0,49 |
фонда времени |
|
|
|
30
|
|
Т а б л и ц а 5 |
|
Наличие неустановленного оборудования в народном хозяйстве |
|||
Ленинграда и Ленинградской обл., ед. |
|
|
|
|
Подле |
Излишнего |
|
Виды оборудования |
|
В том |
|
жащего |
Всего |
||
|
установке |
числе |
|
|
|
|
нового |
Металлорежущие станки |
1 030 |
324 |
36 |
Кузнечно-прессовое оборудование |
272 |
95 |
29 |
Подьемно-трэкспортное оборудование |
3 126 |
329 |
273 |
Строительно-дорожные машины |
174 |
64 |
60 |
Электротехническое оборудование |
14 067 |
2759 |
1715 |
Химическое оборудование |
1 574 |
308 |
232 |
соответствует в полной мере общественным потребностям. Кроме того, эти примеры еще раз убеждают в необходимости учета тре бований сферы потребления в процессе проектирования машин нового качества. Это позволит создавать машины именно с такими параметрами и в таком количестве, которые действительно не обходимы обществу.
Установив причину и источники развития параметров продук ции, следует определить и закономерности их изменения, в ос нове которых лежат такие законы материалистической диалек тики, как закон взаимного перехода количественных и каче ственных изменений, показывающий, как происходит развитие
машинной техники, и закон отрицания |
отрицания, |
раскрываю |
||
щий, в каком направлении совершается |
это развитие. |
|||
Закон количественных и качественных изменений проявляется |
||||
в двух формах: эволюционном и скачкообразном. |
|
|
||
|
|
|
Т а б л и ц а 6 |
|
Наличие неустановленного нового импортного оборудования |
||||
в народном хозяйстве Ленинграда |
|
|
||
|
Подлежащего |
Излишнего |
||
Виды оборудования |
установке |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ед. |
тыс. руб. |
ед. |
тыс. руб. |
Металлорежущие станки |
10 |
50,1 |
_ |
_ |
Кузнечно-прессовое оборудование |
'20 |
245,9 |
3 |
12,6 |
Подъемно-транспортное оборудо |
47 |
150,5 |
12 |
106,8 |
вание |
|
|
|
|
Электротехническое оборудование |
267 |
69,9 |
14 |
30 |
Химическое оборудование |
113 |
685,7 |
15 |
16,7 |
31
Эволюционные изменения осуществляются путем постепенных усовершенствований существующих моделей машин, имеющих в своей конструктивной основе традиционные, опробованные научно-технические принципы. В процессе‘эволюционного' раз вития параметров машин различаются три этапа. Первый этап, на котором происходит зарождение новой модели машины, харак теризуется незначительной интенсивностью роста параметров. Однако эта интенсивность непрерывно возрастает, достигая своего высшего значения на втором этапе развития машин. Именно на этом этапе наблюдаются наиболее высокие темпы приращения параметров машин (рис. 6).
На третьем этапе скорость возрастания показателей качества
замедляется. |
И, |
наконец, |
наступает такой |
момент, |
когда |
раз |
|||||
|
|
|
|
личные |
усовершенствования |
||||||
|
|
|
_| |
не приводят к желаемым из- |
|||||||
|
|
|
менениям |
в |
качественных |
||||||
|
|
^качест вен- |
параметрах. |
|
Кривая |
роста |
|||||
|
|
|
ный скачок |
приобретает асимптотический |
|||||||
|
|
|
|
характер. |
В |
этом |
случае |
||||
|
|
|
|
только |
создание |
машин |
на |
||||
|
|
|
|
базе нового научно-техниче |
|||||||
|
|
|
|
ского |
принципа может при |
||||||
I |
II |
III Этапы |
вести к росту их параметров. |
||||||||
Этот ' переход |
отражает |
||||||||||
Рис. 6. Этапы |
развития качества машин |
скачкообразную фазу |
разви |
||||||||
техники. Как правило, |
|
тия |
параметров |
машинной |
|||||||
скачок наступает |
при |
использовании |
|||||||||
в машинах новых физических явлений процессов и материалов. Эту закономерность можно проследить на примере роста чис ленного значения к. п. д. двигателей внутреннего сгорания (рис. 7).
Наиболее резкое |
изменение |
к. |
п. д. наблюдается при переходе |
к конструкциям |
двигателя |
с |
различным энергоносителем [45]. |
Аналогичная тенденция и в развитии параметров других видов машин. Для примера на рис. 8 графически показана закономер ность изменения скорости транспортных средств на различных этацах.их исторического развития.
I В связи с тем, что величины экономических показателей ма шины в значительной степени зависят от ее параметров, то, как правило, вышеприведенные тенденции сопровождаются подоб ными изменениями и в экономических показателях. Этот процесс в общем виде изображен на рис. 9.
Конкретный характер указанной зависимости для разных видов машин будет, конечно, различным. Поэтому в каждом случае нужно проводить глубокие технико-экономические и математико статистические исследования, которые позволили бы дать точную количественную оценку этим закономерностям. Но уже сам факт существования таких тенденций обязывает экономическую науку определять экономические границы целесообразности проектиро
32
вания и создания моделей машин на базе определенных научнотехнических принципов, известных материалов и конструктивных схем. Установление этих границ позволит вовремя (с точки зрения роста экономической эффективности общественного про изводства) переключиться на проектирование принципиально но вых машин.
Из рис. 9 видно, что с экономической точки зрения искомая граница находится в точке перегиба кривых / и II. Ее численное значение может быть найдено путем приравнивания нулю пер вой производной от функций, характеризующихся кривыми /
%
70 |
|
|
|
|
|
|
|
Топливная ячейка, |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
основанная на МГД , |
||||
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
і / Газовая |
|||
|
|
|
|
|
|
Турбина на паре |
|
турбина |
||||
40 |
|
|
|
|
|
|
I |
|
||||
|
|
|
|
|
|
высокого давления \ |
|
|
||||
30 |
|
|
|
|
|
Турбина Парсона |
|
|
|
|||
|
|
|
|
Ä |
|
(1910) |
|
|
|
|
||
20 |
|
|
|
HUU1 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
Уатт |
7,1860) |
|
|
|
|
|
||||
Ньюкомен |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
О 770,1796) |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
10 - |
(1712) |
|
|
ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1730 |
1760 |
1790 |
1820 |
I860 |
I860 |
1910 |
1940 |
1970 |
2000 |
|||
1700 |
||||||||||||
Рис. 7. Рост к. п. д. двигателей внутреннего сгорания
и II, и дальнейшего определения корней полученных таким образом уравнений. Кривая I характеризует зависимость показателя полных совокупных общественных затрат на еди ницу продукции, производимой с помощью машины, от измене ния показателей ее качества (параметров); кривая II харак теризует зависимость показателя общественной производитель ности труда, осуществляемого с помощью машин, от изменения
еекачества (параметров).
Всовременных условиях повышение технических параметров машин возможно до значительного уровня. Однако для машин производственного назначения это повышение не является само целью. Применение указанных видов машин осуществляется в на родном хозяйстве прежде всего с позиций увеличения эффек тивности общественного производства. Поэтому целесообразность создания таких машин следует рассматривать с точки зрения роста общественной производительности труда.
3 А . Е . К о г у т |
33 |
Для предотвращения появления экономически неэффективных машин необходимо еще на стадии конструирования установить область и границы их экономичного применения. В самом общем виде указанная область определяется выражением
|
Jnl ; |
|
Jnll ИЛИ |
Snl |
5:' 1. |
||
|
|
|
|
|
|
. |
( 6) |
|
Область |
экономичного |
|||||
|
применения |
машин может |
|||||
|
быть |
представлена |
в дру |
||||
|
гой, |
более |
конкретной |
||||
|
форме, если 5Празложить |
||||||
|
на два слагаемых |
|
|
||||
|
2=, + |
C9l ^ |
ZclI + |
СЭІІ, (7) |
|||
|
где |
Zcl, |
Zcll — полные |
||||
|
народнохозяйственные |
за |
|||||
|
траты по созданию машин, ■ |
||||||
|
руб./период; |
СЭІ, |
СЭІІ — |
||||
|
полные |
народнохозяйст |
|||||
Рис. 8. Рост скорости транспортных средств |
венные 'затраты по эксплу |
||||||
на различных этапах исторического развития |
атации |
машин |
на |
весь |
|||
|
срок службы, руб./период, |
||||||
Затраты принимаются |
без |
амортизационных |
отчислений на |
||||||
реновацию. Индексы II и I соответственно обозначают пока- |
|||||||||
затели по |
рассматриваемой |
машине |
и заменяемой технике (спо |
||||||
собу |
производства). |
|
|
|
|
|
|
||
После преобразования выра |
|
|
|
|
|||||
жение (7) принимает вид |
|
|
|
|
|
||||
или |
+ ДСЭ5s — AZC |
( 8) |
|
|
|
|
|||
|
|
— дzc |
|
|
|
|
|
|
|
+ |
а с э |
I. |
|
1. |
|
|
|
|
|
|
■AZ, |
+ АСЭ |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
Из формулы (8) следует, что |
|
|
|
|
|||||
если |
рассматривать |
машину |
Рис. |
9. Зависимость |
экономических |
||||
как средство удешевления про |
|||||||||
дукта, то |
область |
ее экономич |
показателей моделей машин от про |
||||||
грессивных (—) |
и |
регрессивных |
|||||||
ного |
применения |
определяется |
|
(---------- ) изменений качества |
|||||
тем, |
что прирост труда, связан |
|
|
|
|
||||
ный с ее созданием, должен быть меньше того количества труда, которое сберегается в результате применения этой машины.
Иногда внедрение машин может сопровождаться ростом экс плуатационных расходов. Тогда, как следует из выражения (7), область ее экономичного применения определяется тем, что ве-
34
личина прироста эксплуатационных расходов по сравнению с при нятой базой должна быть меньше экономии на затратах по созда нию машины, т. е.
“Ь |
5': — |
(9) |
или |
~Ь AZC |
|
— ДСэ |
м і |
|
|
— ДСЭ |
областъ экономичного применения машин имеет верхнюю и нижнюю границы. При отсутствии ограничений неэкономиче ского характера верхняя экономическая граница равна макси мальной (потенциальной) величине экономического эффекта за весь срок службы машин.
Нижняя экономическая граница определяется равенством SnI = SnII. Экономический эффект в этом случае равен нулю
(Z c i + С э1) — (Z cu + С эп ) = 9 - ( Ю )
В соответствии с (8) и (9) экономическая граница характери зуется однократной окупаемостью перерасхода затрат, достигае мой экономией.
Установление нижней экономической границы позволяет на стадии конструирования прогнозировать предельные значения затрат по созданию, конструированию и эксплуатации машины. Для этого нужно уравнение (10) решить относительно искомых показателей. Так при решении (10) относительно Zcll находится предельное значение затрат, связанных с созданием конструируе
мой машины, |
|
|
|
|
2'ш = (С„ - С, I.) + |
Z„' |
(11) |
В случае, когда машина заменяет ручной способ производства, |
|||
формула (11) |
принимает более простой |
вид |
|
|
2; и = с э і - с в„. |
|
аз) |
Аналогично устанавливаются предельные значения других видов затрат.
Предельно допустимые затраты характеризуют тот рубеж, превышение которого приведет к понижению эффективности общественного производства.
При ситуации, определяемой выражениями (11) и (12), обще ственная производительность труда не изменяется. «Если произ водство известной машины, — писал К. Маркс, — стоит такого же количества труда, какое сберегается ее применением, то проис ходит просто перемещение труда, тА'е. общая суммагтруда, необ ходимого для производства товара, не уменьшается, или произво дительная сила труда не возрастает» [3].
3* |
35 |
Определяя экономические границы, необходимо стремиться к тому, чтобы показатели, входящие в указанные формулы, рас считывались не абстрактно, а исходя из реальных условий произ водства и эксплуатации машин. Причем в целях соблюдения наи большей достоверности расчета как результаты, так и связанные с ними затраты следует принимать, исходя из экономически обоснованного периода функционирования машин.
Использование указанных принципов нахождения предельных значений затрат позволяет не только предотвратить появление экономически неэффективных моделей машин, но также обосно ванно прогнозировать область, в пределах которой могут быть установлены цены на создаваемые машины, а также цены на кон структорские и другие виды работ.
Глава II
ВЫБОР ЭКОНОМИЧНЫХ ПАРАМЕТРОВ МАШИН
4.ВЫБОР ЭКОНОМИЧНЫХ ПАРАМЕТРОВ МАШИН
ИОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
Народнохозяйственная эффективность новых моделей машин проявляется в различных формах: социальной, экономической, технической.
Все формы эффективности тесно взаимосвязаны и обуслов лены. В то же время они обладают определенной самостоятель ностью. Поэтому для успешного управления народным хозяйст вом конкретный анализ каждой из них является правомерным
инеобходимым.
Вданной работе рассматривается только экономическая эффективность, которая может быть получена от предполагаемого применения конструируемых машин.
Измерение экономической эффективности на стадии конструи рования необходимо для экономического обоснования создания и применения будущих машин, а также для выбора наилучших параметров этих машин.
Количественное измерение экономической эффективности так же, как и обоснованный выбор параметров, возможно при нали чии обобщающего показателя. Раскрывая его содержание для машин производственного назначения, следует заметить, что применение этих машин не. самоцель, а средство, с помощью которого производится продукт или совершается та или иная полезная работа. Следовательно, при построении обобщающего показателя, в первую очередь, должны быть приняты во внимание результаты, получаемые от применения рассматриваемых машин, т. е. тот объем продукции или работы, достижение которого пред полагается при использовании машин. Это необходимое, но недостаточное условие для получения обобщающего показателя. Дело в том, что при относительной. ограниченности ресурсов общество интересует не только результат как таковой, но и ка кими трудовыми усилиями он достигается. Поэтому при нахожде нии результирующего показателя необходимо результаты в виде указанного объема продукции или работы взвесить с полными совокупными затратами общественного труда, связанного как
37
с производством, так и эксплуатацией конструируемых машин по формулам:
|
(13) |
или |
|
= |
(14) |
где Ry — удельный результатирующий показатель, |
характери |
зующий количество продукции (работы), приходящейся на еди ницу затрат, ед./руб.
Оба показателя (13) и (14) имеют одинаковый смысл, но в раз личном выражении (прямом и обратном). Поэтому применение любого из них для выбора экономичных параметров машин и определения экономической эффективности одинаково право мерно. В дальнейшем используется обратная форма экономической результативности, т. е. выражение (14).
Конструируемые машины обычно применяются в различных сферах (отраслях, предприятиях), имеющих неодинаковые усло вия эксплуатации, а следовательно, и различную результатив ность. Поэтому расчеты по определению составляющих обобща ющего показателя (14) необходимо выполнять для каждой сферы
вотдельности, а затем полученные значения суммировать
тп
Е Е * -
= |
, |
(15) |
|
ЕI Е1* « |
|
где п — число машин, применяемых в одной сфере потребления; т — число сфер применения машин данной модели.
Точность измерения экономической эффективности и экономи ческая обоснованность выбора параметров машин во многом зависят от содержания показателей затрат Sn и Rn, включаемых в сравнение при сопоставлении различных вариантов.
Нахождение величины 5Пследует производить с учетом всех затрат живого и овеществленного труда, затрачиваемого на кон струирование, изготовление и потребление машин. Причем во внимание нужно принимать не только необходимый, но и при бавочный труд работников, занятых созданием и эксплуатацией машин. Для машин, у которых ликвидационная стоимость яв ляется значительной, целесообразно величину этой ликвидационлой стоимости также учитывать в Sn.
С учетом сказанного, величина полных затрат труда Sn может быть представлена в общем виде как сумма^следующих состав ляющих:
$п — + 4 + Сэ— Оі, |
(16) |
Где ZK— полные затраты общественного труда по конструирова нию, приходящиеся на один экземпляр данной модели машины, руб./период; Z,,— полные затраты по изготовлению машины с учетом затрат на технологическую подготовку их производства, руб./период; Сэ — полные затраты на эксплуатацию машин за весь срок службы, руб./период; 0t — ликвидационная стоимость машины после t лет ее службы, руб./период.
Внаучной экономической литературе имеются предложения
всодержание полных народнохозяйственных затрат помимо указанных элементов включить затраты, обусловленные приме нением относительно ограниченных ресурсов общества (ограни ченных по сравнению с возможным объемом их эффективного применения).
Вэтой связи следует заметить, что если применение относи тельно ограниченных ресурсов, связанных с созданием и потреб лением данных машин, приводит к реальным, действительным изменениям затрат труда при производстве и потреблении других видов продукции, производимых в народном хозяйстве, то учет этих изменений в содержании полных народнохозяйственных затрат Sn является правомерным и необходимым.
Это объясняется тем, что при решении вопроса о целесообраз ности создания и применения машин надо руководствоваться принципом минимума затрат на всю продукцию народного хо зяйства, а не только минимумом затрат по производству и при менению данных машин. Преимущество общего минимума затрат над частными является объективной необходимостью социалисти ческого хозяйства.
Втех случаях, когда применение относительно ограниченных ресурсов не приводит к указанным выше изменениям, т. е. уро вень затрат по производству и применению других видов продук ции сохраняется на прежнем уровне, то содержание полных народнохозяйственных затрат Sn ограничивается затратами по созданию и применению данных машин.
Вэкономической литературе имеются также предложения для случаев, когда в цены и тарифы на дефицитные ресурсы не вклю чены соответствующие надбавки, в содержание народнохозяй ственных затрат включать величину несэкономленных затрат при производстве совокупной продукции, обусловленных применением относительно ограниченных ресурсов.
Учет эффекта в виде несэкономленных ресурсов общества и сопоставление этого эффекта с экономией, достигаемой при потреб лении данной машины, требующей применения дефицитных средств, имеют теоретический и практический интерес для решения задачи рационального использования дефицитных ресурсов. При чем при проведении указанного сопоставления с народнохозяй ственных позиций важно, чтобы экономия от применения машин, использующих ограниченные ресурсы, была больше той эконо мии, возможность получения которой при создании и потреблении
39
