книги из ГПНТБ / Когут, А. Е. Выбор экономичных параметров машин при конструировании

их годовой объем работ уже на втором году использования по­ низился на 12%, на третьем году на 27% по отношению к выра­ ботке первого года применения машин. А на пятом году эксплуа­ тации экскаваторов объем работы составил только 74% объема работ первого года их функционирования. Изменение годовой выработки экскаваторов в зависимости от их возраста:

Подобная картина наблюдается не только по экскаваторам но и другим видам машин производственного назначения. Итак, устанавливать величину объема продукции Rn на основании данных только одного какого-либо года применения машины, как это иногда рекомендуется в некоторых методических мате­ риалах (по второму году эксплуатации), и предполагать, что она сохраняется на том же уровне в последующие годы, было бы не­ правильно. При таком подходе в расчете общей эксплуатационной

по годам функционирования машины. Прямая ВС показывает неизменную величину объема продукции машины, принятого на уровне второго года ее использования,

50

Из рис. 10 видно, что геометрически действительная вели­ чина Rn за весь период ее функционирования равняется площади криволинейной трапеции ABED, ограниченной кривой ВІЕ, осью абсцисс и ординатами AB и ED. Численное же значение объема продукции Rn за тот же период, принимаемой обычно на уровне второго года ее использования, равняется площади пря­ моугольника А BCD. Тогда величина погрешности расчета объема продукции определится как разность площадей прямоугольника ABCD и криволинейной трапеции ABED.

Площадь прямоугольника -ABCD определить нетрудно, если известны численные значения периода функционирования ма­ шины и уровень ее Rr в год полного освоения ее потребителем. По условиям рассматриваемого примера она равна произведению годового объема R r на срок службы машины. Что касается на­ хождения площади криволинейной трапеции ABED, то она выражается определенным интегралом в промежутке значений t от Л до D, т. е.

А

Заметим, что в тех случаях, когда кривая Ф (<), показыва­ ющая зависимость объема продукции от возраста машины, носит сложный характер и имеет разный вид в промежутке рассматри­ ваемого значения t, то площадь криволинейной трапеции можно найти по частям как сумму площадей двух криволинейных трапе­ ций ABIL и LIED, т. е.

где <2^ (I) и Ф2 (0 — функции, характеризующие изменение объема продукции в соответствующих пределах.

Рассмотрим численный пример определения погрешности рас­ чета объема продукции Rn. По условию примера площадь прямоугрльника ABCD равняется 400 х 6 = 2400 ед.

'Так как кривая ВІЕ имеет сложный характер, то площадь криволинейной трапеции ABED целесообразно определять по частям. Кривая ВІ в период функционирования машины до капи­ тального ремонта (пятый год) изменяется по следующей зависи­

После капитального ремонта аналитическая зависимость объема продукции машины от ее возраста принимает другой характер, а именно

Интегрируя выражения (34) и (35) в соответствующих пределах [1; 5] и [5; 7], а затем суммируя их, получим площадь криво­ линейной трапеции

Тогда абсолютная величина погрешности расчета полного объема продукции R„ машины t-го вида составит As = 2400 —

— 2194 = 206 ед. или в процентах

рассчитывать его за весь предполагаемый период функциониро­ вания данной машины1.

димых с помощью машин, имеющих разные сроки службы. Величина полного объема продукции Rn может быть опреде­

применения машины.

Подчеркивая необходимость определения полного объема про­ дукции за весь период функционирования машины следует одно­ временно отметить, что на стадии конструирования точное про­ гнозирование изменений выработки каждого последующего года функционирования машины весьма затруднительно. Поэтому при нахождении полного объема Rn с определенной степенью услов­ ности могут быть использованы приближенные методы, основан­ ные на конкретных расчетах первоначального годового объема продукции (работ), определение которого, кстати сказать, даже на ранних стадиях проектирования не представляется особо слож­ ным и на средних темпах изменения ежегодной выработки машин.

1 В основу расчета экономической эффективности можно принимать и годовой объем R r , однако устанавливать его необходимо как частное от деления объема за весь период функционирования машины на число лет ее функционирования, т. е.

JD <P(l)dt

А

Rr AD

52

Полагая, что величина годового объема продукции умейьшается в среднем на е долей единицы относительно объема про­ дукции предшествующего года, можно установить выработку машины применительно к любому /-му году ее функционирова­ ния по формуле1

Причем объем продукции составит на первый год Rr ; на второй

мулу (37) и делая некоторые преобразования, получим

К = ЯГ1 [1 + (1 - е ) + (1 - e f + (1 - e f + . •. + (1 - e f - 1]. (38)

Во втором сомножителе выражения сумма второго и после­ дующих слагаемых есть сумма ( t — 1) членов убывающей геоме­ трической прогрессии. Поэтому формулу можно представить в следующем виде:

где ц — коэффициент приведения первоначального объема про­ дукции (работы) R к полному объему Rn, производимому с по­

мощью рассматриваемой машины за весь период t ее функциони­ рования (табл. 11).

Объем продукции или работы, производимый с помощью машины в первый год ее функционирования можно установить по формуле

1 При отсутствии возможности точного прогнозирования изменений годовой выработки проектируемой машины величину е можно принимать на основании данных использования аналогичных машин.

53

Та бл ица 11

Часовая производительность Дч определяется по формулам, установленным в зависимости от принципа действия машины. Например, для многих видов строительных, дорожных машин цикличного действия R4 рассчитывается в соответствии с выра­ жением

Для транспортных машин непрерывного действия, с помощью которых производится перемещение насыпных материалов сплош­ ным сечением (транспортеры, конвейеры и т. п.), часовая произво­ дительность определяется по формуле

Для машин непрерывного действия при штучных и сыпучих материалах, перемещаемых отдельными порциями, формула рас­ чета принимает вид

Применительно к металлорежущим станкам и некоторым видам оборудования, предназначенного для обработки металлов давле­ нием, часовая производительность определяется следующей за­ висимостью:

где Тц ■— длительность одного рабочего цикла машины, мин; ^шт — штучное время, т. е. время, затрачиваемое на изготовление одной детали, мин; Q4 — количество продукции или работы, производи­ мое машиной за один рабочий цикл, ед.; — количество про­

дукции, содержащейся в одной порции (в пакете, ковше и т. д.)

54

где Яс. п ‘— затраты по предметам и средствам труда, руб.; Иа >— затраты на оплату труда, руб.; М — прибавочный труд работни­ ков, занятых производством машин данного качества, руб; Ис. п+- И3 = Яп — издержки производства, т. е. себестоимость машин, руб.

Для расчетов полных затрат могут быть использованы две

приятии), занятой производством машины данного качества, доли единицы; Р’—плановая норма прибыли в отрасли (предприятии), занятой производством машины данного качества, доли единицыПри определении затрат ZHследует иметь в виду, что величина затрат на изготовление машин, как правило, с течением времени уменьшается под влиянием роста производительности труда в ма­ шиностроении и строительстве, т. е. происходит моральный износ первого рода машин данной модели. Поэтому для соблюде­

ление машин в данной отрасли (предприятии) примерно равными,

всоответствующей отрасли (предприятия), 0 < |т < 1. Основную часть совокупных затрат Z„ составляют первые

два элемента. Их сумма, выраженная в денежной форме и при­ ходящаяся на одну машину, представляет себестоимость машины. Себестоимость есть объективная категория, отражающая уровень

тому как в физическом мире существует теплота, независимо от того, измеряется ли она термометром» [34].

Толкование себестоимости как субъективной, чисто счетной категории, приводит к произвольному ее построению. С одной стороны, в себестоимость включается некоторая часть прибавоч­ ного труда М, например, выплачиваемые предприятием банков-

56

скиё проценты й платежи, различные дотаций культурно-массо­ вым и медицинским учреждениям и т. п. С другой стороны, в себе­ стоимости далеко не всегда находят отражение расходы на кон­ струирование машин, а также технологическую и экономическую подготовку их производства. Эти затраты представляют состав­ ную часть издержек предприятия по созданию машин, поэтому их необходимо учитывать при определении себестоимости этих машин. Правильное построение себестоимости машин на стадии конструирования имеет важное значение для решения вопроса об экономической целесообразности производства машин данной модели. Специалистам, занимающимся расчетом экономической

Рис. 11. Усредненная структура затрат на производство продукции промышленности и машиностроения:

I — сырье, основные и вспомогательные материалы; I I — зара­ ботная плата н отчисления на социальное страхование; III — топливо; I V — энергия; V — амортизация; VI — прочие затраты

эффективности конструируемых машин, следует с максимально возможной степенью точности предвидеть величину их себестои­ мости.

В машиностроении, как и по промышленности в целом, при­ меняются две взаимно дополняющие друг друга классификации себестоимости: элементная и калькуляционная.

Использование первой классификации, где в качестве элемен­ тов выступают материалы, заработная плата, топливо и энергия, амортизационные отчисления, а также прочие денежные расходы, позволяет определить общий размер затрат живого и прошлого, овеществленного труда и их соотношение.

Ориентировочное соотношение элементов себестоимости в ма­ шиностроении и промышленности показано на рис. 11. По разным видам машин наблюдается различная структура себестоимости. Определяется она рядом факторов: характером производства, его технологическим процессом, техническим уровнем, организацией производства и труда, уровнем производительности труда, его квалификацией, удельным весом применяемых материалов и др.

Важнейшим показателем структуры себестоимости является соотношение затрат живого и овеществленного труда. Машино­ строение, как и другие отрасли промышленности, характеризуется

57

преобладанием в себестоимости затрат овеществленного труда. Однако степень этого преобладания несколько ниже, чем по про­ мышленности в целом (рис. 12).

Указанное соотношение является различным и по отраслям са­ мого машиностроения. Причем удельный вес материальных затрат тем выше, чем эффективнее работа предприятий. Например, при производстве дорожных машин, где уровень производительности труда почти в два раза, а фондоотдача далее в три раза больше по сравнению с производством машин для цементной промышлен­

используется в основном для определения себестоимости отдель­ ного экземпляра машин. Составляющие себестоимости машины при этом распределяются обычно по нескольким типовым статьям: 1) сырье и основные материалы; 2) возвратные отходы (вычи­ таются); 3) топливо и энергия на технологические цели; 4) основ­ ная заработная плата производственных рабочих; 5) дополни­ тельная заработная плата производственных рабочих; 6) отчисле­ ния на социальное страхование; 7) расходы на подготовку и освоение производства; 8) расходы на содержание и эксплуата­ цию оборудования; 9) цеховые расходы; 10) общезаводские рас­ ходы; 11) потери от брака; 12) прочие производственные расходы; 13) внепроизводственные расходы.

Соотношение статей затрат, как и соотношение элементов себестоимости, зависит от различных факторов: вида изготовляе­ мых машин, типа их производства, технологии, конкретных условий производства и т. п.

Как видно из табл. 13, при производстве различных видов машин наибольший удельный вес составляют расходы по статье покупные изделия и полуфабрикаты. Значителен также объем

58

Т а б л и ц а 12

Характеристики удельных затрат и важнейших показателей 1

1 Таблица составлена по данным более 100 промышленных предприятий строительного и дорожного машиностроения, включенных в статистический ежегодник Мннстройдоркоммунмаша.

затрат, связанных с содержанием и эксплуатацией оборудования. Как правило, более 10% составляют цеховые и общезаводские расходы.

Знание соотношения отдельных элементов или статей затрат имеет важное значение не только для стадии изготовления машин, но и для стадии конструирования, так как оно позволяет, вопервых, эффективно направлять усилия конструкторов на сни­ жение прежде всего больших по объему затрат, во-вторых, уста­ навливать полную себестоимость машины в тех условиях ее проек­

Определение себестоимости на стадии конструирования пред­ ставляет сложную задачу, решение которой особенно затруд­ нено на его ранних стадиях. Дело в том, что на этих этапах (тех­ ническое задание и предложение, эскизный и технический проекты) еще нет данных, позволяющих скалькулировать себе­ стоимость машины. Так, на стадии технического задания и эскиз­ ных разработок имеется только характеристика основных тех­ нических показателей (мощность, скорость, число оборотов и т- п.) и, в лучшем случае, предварительные конструктивные раз-

59