книги из ГПНТБ / Ефимычев Ю.И. Экономические проблемы повышения качества, надежности и долговечности литых деталей

Ю. И. ЕФИМЫЧЕВ, Н. Н. УХОВ

ЭКОНОМ ИЧЕС КИЕ

ПРОБЛЕМЫ

ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА, НАД ЕЖ НОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ

ЛИТЫ Х ДЕТАЛЕЙ

tit

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РСФСР

ГОРЬНОВСНИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕ! ИМЕНИ Н. И. ЛОБАЧЕВСКОГО

Ю.И. ЕФИМЫЧЕВ, И. Н. УХОВ

ЭКОНОМИЧЕСКИЕ

ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА, НАДЕЖНОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ

Л И Т Ы Х Д Е Т А Л Е Й

ГОРЬНИИ ВОЛГО-ВЯТСНОЕ

КНИЖНОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО

1973

Щ- з^іо "

В книге предпринята попытка раскрыть экономическую сущность повышения качества литых детален, главным обра­ зом, из чугуна и стали.

Важное место в книге занимают вопросы совершенствова­ ния планирования и экономического стимулирования расширения производства точнолитых заготовок. Освещены основные мето­ дологические положения по определению экономической эф­ фективности мероприятий, направленных на повышение качест­ ва и снижение брака продукции литейных цехов. По мере не­ обходимости приводятся технико-экономические расчеты, вы­ полненные на ЭВМ. Книга предназначена для инженерно-тех­ нических работников и экономистов машиностроительных предприятий, а также проектных организаций. Она может быть полезна студентам экономических и технических вузов.

© Волго-Вятское книжное издательство, 1973.

0185—086

Е

Л1140(03)—73

М ЕТАЛЛОПРОДУКЦИИ

продукции является одним из условий и требованием развития экономики как всей страны, так и отдельного предприятия.

Неуклонное повышение качества продукции имеет фундамен­ тальное значение для научно-технического прогресса, роста эф­ фективности общественного производства и интенсификации социалистического расширенного воспроизводства.

Повышение эффективности общественного производства тесно связано с его интенсификацией. Однако это не тождественные понятия. В самом деле, когда речь идет об эффективности произ­ водства, то обычно имеют в виду степень использования уже имеющихся материальных и трудовых ресурсов, участвующих в данном производстве. Понятие же интенсификации связано с расширением масштабов производства1.

Для социалистического воспроизводства характерно быстрое увеличение технически более совершенных производственных фондов, обеспечивающих дальнейшее расширение производства.

Решающее значение для расширенного воспроизводства име­ ет технический прогресс, заключающийся во внедрении новой техники и технологии производства, в применении новых средств и предметов труда, в изменении пропорций, совершенствовании структуры производства, более быстром росте его прогрессивных отраслей, улучшении общественной организации производства.

1 Вавилов А. П. Эффективность социалистического производства и каче ство продукции. М., «Знание», 1971.

3

В. И. Ленин главное содержание технического прогресса оп­ ределял, как замену ручного труда машинным, предвидя посто­ янное усложнение машин.

«В замене ручного труда машинным нет ничего «нелепого»: напротив, в этом состоит вся прогрессивная работа человеческой техники. Чем выше развивается техника, тем более вытесняется ручной труд человека, заменяясь рядом все более и более слож­ ных машин: в общем производстве страны все большее место занимают машины и необходимые для их выделки предметы»1.

Влияние технического прогресса на расширенное социалисти­ ческое воспроизводство происходит в различных направлениях. Прежде всего технический прогресс обеспечивает повышение производительности общественного труда и на этой основе рас­ ширение воспроизводства совокупного общественного продукта.

При экстенсивном типе расширенного воспроизводства эконо­ мическое развитие осуществляется на базе уже известной и при­ меняемой техники. Если экстенсивный тип воспроизводства ха­ рактерен дополнительными затратами живого н овеществленного труда, то интенсивный тип предполагает повышение эффективно­ сти этих затрат.

Важнейшим направлением повышения эффективности и ин­ тенсификации социалистического производства является «сущест­ венное повышение качества производимой продукции и, соответ­ ственно, развитие производств, обеспечивающих решение этой за­ дачи. В нынешних условиях, если иметь в виду эффект для всего народного хозяйства, лучше — это почти всегда означает и больше»12.

Качество продукции как экономическая категория непосред­ ственно связано с затратами общественного труда и его произ­ водительностью. Влияние качества продукции на рост произво­ дительности общественного труда заключается не только в том, что высшее качество эквивалентно большему количеству потре­ бительных стоимостей. Повышение производительности общест­ венного труда тождественно экономии как живого, так и овеществленного труда. Чем выше качество продукции, тем эффективнее н производительнее весь общественный труд.

Сущность понятия о подлинной производительности труда рас­ крывается в словах Ф. Энгельса, касающихся разработки плана при коммунизме: «...план будет определяться в конечном счете взвешиванием и сопоставлением полезных эффектов различных предметов потребления друг с другом и с необходимыми для их производства количествами труда»3.

В настоящее время стало общепризнанным рассматривать ка­ чество продукции как категорию не только техническую, но и эко­

1 Ленин В. И. Поли. собр. соч., т. 1, с. 100.

2 Материалы XXIV съезда КПСС. М., Политиздат, 1971, с. 59. 3 Маркс К. и Энгельс Ф. Соч., т. 20, с. 321.

д

комическую, тесно связанную с производством й потреблением материальных благ1.

Возрастающее значение повышения качества продукции на современном этапе обусловлено особенностями общественного воспроизводства и увеличением роли закона «возрастающих по­ требностей». Особенности общественного воспроизводства состо­ ят в том, что в связи с ростом материального и культурного уровня советского народа повышается роль спроса населения в определении объема и структуры производимых продуктов, повышаются требования населения к качеству товаров12.

Практическая реализация требований к качеству продукции основывается на материально-производственных возможностях социалистического общества, непрерывное развитие которого

всвою очередь обусловливает систематическое и неуклонное по­ вышение требований к качеству продукции и тем самым стимули­ рует непрерывное повышение степени ее совершенства.

Таким образом, повышение качества продукции — объектив­ ная тенденция, проявляющаяся в экономическом развитии обще­ ственного производства. Повышение его эффективности на основе технического прогресса — это прежде всего путь интенсификации, предусматривающий выпуск продукции с высокими качественны­ ми показателями, производство надежных и долговечных машин

иоборудования, снижение их веса на единицу мощности или полезной работы, сокращение издержек производства продукции за счет быстрого и широкого внедрения в народное хозяйство научных достижений и исследований.

Особенно возрастает значение повышения качества продукции

всовременных условиях научно-технической революции, которая предопределяет повышение мощностей, скоростей, давления,

температуры и требует всемерного увеличения выпуска высоко­ производительных, надежных и экономичных в эксплуатации ма­ шин и оборудования. В свою очередь это приводит к возрастанию требований к прочности, жаростойкости, жесткости, однородно­ сти структуры и другим качественным характеристикам отдель­ ных деталей и материалов, идущих на их изготовление.

Черные металлы являются основным конструкционным мате­ риалом, поэтому улучшение их качества приобретает важное значение для повышения качества промышленной продукции и эффективности ее использования в народном хозяйстве, особен­ но в машиностроении.

Быстрый рост выпуска машиностроительной продукции, повы­ шение ее сложности в связи с дальнейшей механизацией и авто­

1 См.: Вавилов А. П. Экономические проблемы повышения качества машин. М., «Мысль», 1967; Греков Л. И. Качество продукции и материальное стиму­ лирование. «Экономика», 1972; Экономические проблемы качества машин. Ред. коллегия: Ф. А. Дронов и др. Минск, «Наука и техника», 1969, и др.

2 Львов Д. С., Седов В.- И., Снськов В. И. Актуальные экономические проблемы повышения качества продукции.— В кн.: Экономические проблемы повышения качества продукции. М„ Издательство Комитета стандартов, 1968.

5

матизацией производства, улучшение качества и надежности изготовляемых машин, приборов и оборудования предъявляют высокие требования к номенклатуре, сортаменту и качеству по­ требляемых конструкционных материалов.

Проблема повышения качества черных металлов заключается, по мнению доктора экономических наук Н. Ф. Склокина, в изы­ скании таких путей улучшения его свойств из множества техни­ чески возможных, которые обеспечили бы максимальный рост производительности общественного труда1. Сложность проблемы состоит в том, что эти пути опосредствуются многими технически­ ми и экономическими связями большого количества отраслей материального производства.

Необходимость улучшения качества металлов и сплавов объ­ ясняется также непрерывным ростом потребности, опережающим ограниченные темпы их производства. В настоящее время, на­ пример, лишь немногим более половины всей выплавленной ста­ ли полноценно используется в виде различных металлоизделий. Поэтому улучшение использования металла за счет ряда факто­ ров, в том числе и повышения прочности и других качественных характеристик, приводит к относительному (а в некоторых слу­ чаях абсолютному) сокращению потребности в металлопродук­ ции.

Наиболее крупным по значению, после черной металлургии, производителем металла, используемого в металлопромышленно­ сти страны, является литейное производство.

За годы Советской власти литейное производство СССР вы­ росло в важную отрасль промышленности, обеспечивающую машиностроение, металлообработку, строительство, транспорт, металлургию и быт литыми заготовками, деталями и изделиями, доля которых в общем потреблении металла вплотную прибли­ зилась к 30 %12.

Более 40% деталей машин и оборудования по весу изготов­ ляется методами литейной технологии. За истекшие 50 лет выпуск отливок в СССР в целом возрос в 31 раз, в том числе отливок из серого чугуна в 26, из ковкого чугуна в 90 и из стали в 103 раза — это третья часть мирового производства отливок. На смену литейщикам-умельцам прошлого века пришли вы­ сококвалифицированные специалисты — ученые, инженеры, тех­ ники, опытные рабочие, создающие и обслуживающие ныне во всех без исключения республиках комплексно механи­ зированную и автоматизированную технику, прецизионную науч-

1 Склокин Н. Ф. Народнохозяйственная эффективность повышения каче­ ства черных металлов — В сб. научных работ ЦНИИЧМ, вып. 69. М., «Метал­

лургия», 1969.

2 Нам кажется, что эта доля несколько завышена (см. § 2) и, кроме того, в динамике структуры металлопродукции опережающие темпы роста имеет прокат, следствием этого является падение относительного веса чугун­ ного и стального литья.

6

но обоснованную технологию, системы автоматического управ­ ления и регулирования1.

Научно-техническая революция оказывает многообразное воздействие на развитие литейного производства. Это проявля­ ется главным образом в использовании достижений гидравлики, кибернетики, химии, физики металлов и других наук, в повыше­ нии уровня механизации и автоматизации литейных процессов, в создании новых литейных сплавов с заданными свойствами и в непрерывном росте требований к качеству литья.

Вместе с тем вопросы качества продукции литейного произ­ водства неправомерно отрывать от анализа развития промыш­ ленности в целом, где можно отметить следующее.

Необходимость поддержания в довоенные и послевоенные годы высоких темпов роста производства, организации многих новых производств и ускоренного создания оборонной промыш­ ленности породила некоторые экстенсивные тенденции в отече­ ственной промышленности. Первоочередное внимание уделялось наращиванию производственных ресурсов, и недостаточно разви­ вались переделы, осуществляющие отделку и повышающие каче­ ство сырья, материалов и конечной продукции.

В литейном производстве экстенсивные тенденции проявля­ лись, на наш взгляд, в низком уровне концентрации и специали­ зации производства отливок; в наличии значительного количества ручных операций и, следовательно, в невысокой механизации и автоматизации технологических процессов; в несовершенной структуре отливок, с неоправданно высоким удельным весом стального литья. Недостаточное внимание уделялось и повыше­ нию качества отливок, особенно их точности и чистоте литых по­ верхностей.

Некоторые из тенденций успешно преодолеваются в настоящее время. Решение других может быть осуществлено, как это будет показано далее, только в проведении комплекса технических, ор­ ганизационных и экономических мероприятий.

Прогресс промышленности и техники приводит к необходимо­ сти систематического улучшения качественных характеристик литых деталей в отношении чистоты поверхности, товарного вида, герметичности, весовой точности, однородности.

Кроме того, на современном этапе научно-технической рево­ люции перед литейным производством ставятся следующие за­ дачи:

1)производство отливок без дефектов;

2)обеспечение максимально возможных механических свойств

литейных сплавов; 3) обеспечение высокой размерной и весовой точности отли­

вок;

1 Иванов Д. П. 50 лет Союзу Советских Социалистических Республик.— «Литейное производство», 1972, № 12.

7

4)обеспечение стабильности всех качественных параметров литых деталей;

5)получение отливок с минимальными остаточными напря­ жениями.

При реализации этих требований необходимо учитывать эко­ номические факторы, обеспечивающие действенность хозяйствен­ ной реформы в литейных цехах. В большинстве случаев повыше­ ние качества продукции должно быть экономически оправданно и эффективно. Учет экономических факторов дает возможность устанавливать оптимальный уровень качества, под которым сле­ дует понимать такое сочетание различных свойств продукции (технических и экономических), которое обеспечивает удовлетво­ рение определенной общественной или личной потребности с ми­ нимально возможными издержками общественного труда на создание и использование этой продукции. Проблема оптималь­ ного уровня качества связана с темпами технического прогресса, определяющими возможность правильного сочетания требований количества и качества производимой продукции.

Оптимизация в общем виде определяется как перевод системы в состояние, приближающее ее к экстремуму целевой функции при заданных ограничениях. В зависимости от критерия опти­ мальности можно выделить несколько основных типов задач по оптимизации литейных процессов:

1)минимизация себестоимости литейных сплавов при сохра­ нении (или повышении) их прочностных характеристик;

2)повышение уровня физико-механических свойств чугуна

истали при заданной производительности и себестоимости;

3)повышение производительности плавильных агрегатов за счет оптимизации технологических параметров при обеспечении требуемых свойств и снижении издержек производства;

4)разработка новых композиций сплавов и технологических процессов.

В настоящее время установлена связь между содержанием водорода и образованием газовых раковин в отливках из раз­ личных сплавов. Например, в тонкостенных отливках из низко­ углеродистой стали в зависимости от содержания водорода в ста­ ли перед заливкой в формы образуются следующие газовые пороки:

Содержание водорода, см3/100 г

При содержании водорода менее 6 слг3/100 г газовые ракови­ ны не образуются1. По данным Н. Г. Гиршовича, повышенное содержание водорода в жидком чугуне (выше 4 см3/ 100 г) вызы­

1 По данным А. Н. Соколова.— См.: Соколов А. Н. Литейные сплавы, применяемые в машиностроении. Л., 1969, с. 123.

8

вает обычно образование газовых раковин и пор в чугунных отливках. Отрицательное действие водорода проявляется в отно­ шении прочностных и пластических свойств чугунов и сталей. При возрастающих требованиях к конструкциям современных машин минимизация содержания водорода, а также азота в литейных сплавах — неотложная для технического решения проблемы.

Технические аспекты проблемы повышения качества стально­ го и чугунного литья необходимо рассматривать в связи с посто­ янным усложнением отливок.

Внедрение новых экономичных конструктивных и технологи­ ческих решений, повышение прочности литейных сплавов, расши­ рение производства точнолитых заготовок обеспечивают умень­ шение среднего веса отливок и увеличение их штучного количества в 1 т годного литья, а также удельного веса в общем выпуске более сложного литья. Эти направления развития, явля­ ющиеся следствием технического прогресса в машиностроении и других отраслях промышленности, характерны для литейных цехов с высоким процентом выпуска сравнимой, повторяющейся номенклатуры изделий, как на предприятиях, анализируемых нами (см. табл. 1.1, и 1.2). Например, по Кулебакскому метал­ лургическому заводу удельный вес отливок IV и V групп слож­ ности увеличился в восьмой пятилетке с 65,1 до 81,5%. В резуль­ тате действия этих тенденций происходит усложнение отливок, уменьшение их развеса при соответствующем повышении трудо­ емкости изготовления.

В свою очередь степень совершенствования литейного произ­ водства и уровень качества его продукции оказывают существен­ ное влияние на эффективность использования трудовых н мате­ риальных ресурсов во всех отраслях промышленности, применя­ ющих литые детали и изделия.

Рост, например, объема выпуска и числа марок сталей, а так­ же их дифференциация по свойствам в соответствии со специ­ фикой применения позволяют создавать изделия ответственного назначения для сложных условий эксплуатации, например, в районах Севера.

Следствием универсальности и гибкости литья, как метода получения деталей практически любой конфигурации является создание и постоянное расширение почти во всех отраслях про­ мышленности так называемого ремонтного литья, которое, в ос­ новном, идет на нужды капитального ремонта оборудования и его модернизацию.

Улучшение качества литых деталей и изделий, направляемых на модернизацию основных производственных фондов, имеет важное значение в интенсификации социалистического воспроиз­ водства. Технический прогресс ведет к сокращению сроков служ­ бы основных фондов, модернизация же действующих предприя­ тий позволяет максимально увеличить съем продукции с отдель­ ных агрегатов, т. е. обеспечивает возможно полное их использо-

9