книги из ГПНТБ / Барташев Л.В. Технико-экономические расчеты при проектировании и производстве машин

Годовой экономический эффект, который может быть получен от внедрения прогрессивной техники, обеспечивающей получение экономии общественного труда, определяется разностью приведен­ ных затрат до (д) и после (п) ее внедрения

где С г — годовая себестоимость продукции при базисном и про­ ектируемом варианте (до и после внедрения); К— размер капи­ таловложений при каждом из них.

В том случае, когда переход на более дорогой по первоначаль­ ным затратам, но вместе с тем и более эффективный вариант вле­ чет за собой увеличение выпуска продукции, то расчет годового экономического эффекта следует вести по формуле

э1 = [(с+/с'э*У д)д - ( С + « У Д ) п ] т,

где С — себестоимость единицы продукции соответственно при базисном и проектируемом варианте; КУА— удельные капитало­ вложения при этих вариантах; 77" — программа годового выпуска при проектируемом варианте.

Суммарный экономический эффект с учетом высказанных ранее соображений о неправомерности расчета Кэ только по размерам годовой (по второму году внедрения) экономии и приведенным (через /С") к году капиталовложениям должен определяться так ь .

э% = (Сд + т у - ( с ~ + / О -

Такой методический подход к решению задачи об установлении действительной величины экономического эффекта, который может быть получен от внедрения новой техники, нам представляется правильным и достаточно теоретически и практически обосно­ ванным.

В расчетной практике возникает немало частных вопросов, требующих ясного ответа и соответствующего методического ре­ шения. Так, например, иногда бывает заранее известно, что период эксплуатации создаваемой машины будет по тем или иным причи­ нам сокращен, а на другом предприятии ее нельзя использовать вследствие ее специфичности. Возникает вопрос о целесообраз­ ности осуществления затрат, которые нельзя будет полностью возвратить по линии амортизационных отчислений. Очевидно, в этом случае за время работы машины за счет годовой экономии A3 на текущих расходах нужно «окупить» только ту часть (1 — а) капитальных затрат К, которая не сможет быть погашена за счет

1 Акад. Т. С. Хачатуров в своем докладе на Всесоюзном конференции по экономическим проблемам качества продукции (Москва, 1966 г.) высказал ана­ логичную мысль. Он считает, что суммарные приведенные затраты определяются сложением капитальных вложений потребителя готовых изделий с затратами, связанными с эксплуатацией этих изделий, определяемыми за весь срок их службы.

10

амортизационных сумм, идущих на восстановление производ­ ственных затрат, за вычетом ее ликвидационной стоимости Сл .

Следовательно, срок окупаемости затрат должен быть опре­ делен по формуле

где а — часть амортизационного периода (в долях от общего амортизационного срока), в течение которого машина находится

вэксплуатации.

Например, специальный станок стоимостью 2000 р. предполагается исполь­ зовать на заводе не 8 лет (период, на который он рассчитан), а только 4 года (вслед­

что он будет снят с эксплуатации до истечения срока полной амортизации, все же большая экономия на текущих расходах позволяет с успехом его использовать.

риода эксплуатации будет передана другому предприятию, 'ее остаточная стоимость может и не покрыться экономией на текущих расходах, поскольку затраты окупятся в условиях работы того завода, который будет ее дальше эксплуатировать. Ясно, что оста­ точная стоимость машины в первом и во втором случае будет раз­ ной. Если, как это было показано в примере, ликвидационная стоимость станка, который не мог быть в дальнейшем исполь­ зован, составляла всего 400 р. (стоимость лома и подлежащих

Если возникает вопрос о досрочной замене одной, машины другой, более совершенной и более дорогой, то экономическая целесообразность и оправданность такой замены может быть уста­ новлена по формуле

При определении годовой экономии иногда бывает необходимо учитывать (вследствие значительного увеличения объема выпуска продукции в результате проводимого мероприятия) снижение доли условно-постоянных расходов в общей сумме затрат, определя-

11

ющнх себестоимость. Чаще всего это бывает связано с внедрением механизации и автоматизации производства или переходом на более совершенные (например, поточные) методы работы. В таких случаях рекомендуется пользоваться формулой

характеристик эффективности новой техники вводятся еще два

Цг — стоимость годового выпуска продукции (по проекту) в оп­ товых ценах предприятия; Сг — себестоимость годового выпуска продукции;

где Пр — годовой объем прибыли; Ф — среднегодовая стоимость производственных (основных и нормируемых оборотных) фондов.

Вряде случаев, в особенности при проведении крупных ме­ роприятий, затраты по которым вызывают существенные измене­ ния в размерах основных и оборотных фондов предприятия, когда имеется возможность экстрагировать получаемую при этом при­ быль из ее общей суммы, определение таких показателей очень важно и интересно.

Вболее часто встречающихся на практике положениях, когда возникает надобность установить изменение степени рентабель­

чаемой за год от производства этих изделий Пр к полной себестои­

12

Кроме этих показателей, для получения полной и объективной оценки технически равнозначных решений в каждом отдельном случае могут оказаться необходимыми и другие характеристики, такие, как рост производительности труда, снижение трудоемкости и материалоемкости, снижение веса и пр. Необходимость привлече­ ния этих показателей, конечно, зависит от характера мероприятия

иего целенаправленности.

Взаключение следует отметить, что на практике часто не де­ лают различий в понятиях «годовая экономия», «годовой экономи­ ческий эффект» и «экономическая эффективность» того или иного мероприятия. Между тем, содержание каждого из этих понятий и методика их числового выражения и расчета — разные и смеши­ вать их нельзя.

Годовая экономия представляет собой разницу в размерах се­ бестоимости годового выпуска продукции до и после внедрения запроектированного мероприятия.

Годовой экономический эффект — это разница в приведенных затратах, исчисленных для базисного (исходного) и проектного вариантов.

И годовая экономия, и годовой экономический эффект выра­ жаются в рублях, но при определении годовой экономии капиталь­ ные вложения, связанные с реализацией мероприятия, учитываются' лишь через амортизационные отчисления, включаемые в себестои­ мость, а при исчислении годового экономического эффекта приве­ денные затраты представляют собой сумму текущих затрат (себе­ стоимости) и капитальных вложений, приведенных к одинаковой размерности в соответствии с нормативом эффективности [85].

Экономическая эффективность какого-либо мероприятия — это комплексное понятие, определяющее разные аспекты экономиче­ ской целесообразности этого мероприятия, и снижение трудовых и денежных затрат, и уменьшение расходных норм материала, топлива, энергии, и повышение удобства и безопасности работы,

оценки проводимого организационно-технического мероприятия различные показатели, тем полнее и объективнее устанавливается его действительная ценность. Во многих случаях сопоставитель­ ные показатели оказываются разнозначными (скажем, снижается трудоемкость, но увеличивается стоимость материала или увели­ чивается производительность, но вместе с тем и затраты на меха­ низацию) и только с помощью их технико-экономического анализа можно выявить действительную ценность данного мероприятия,

13

тов. Он должен также четко себе представлять, какое влияние на экономику производства оказывает его работа, в чем оно выра­ жается, что дает производству правильный выбор технического решения, к каким последствиям ведет ошибка. Конструктор обя­ зан стремиться не только к тому, чтобы создаваемая им конструк­ ция была технически совершенной, чтобы заложенные в нее идеи были прогрессивны и отражали современный уровень науки и тех­ ники, чтобы спроектированная им машина могла быть изготовлена

сминимальными затратами труда, материалов, времени и средств,

сиспользованием наиболее прогрессивной технологии, но он дол­ жен подумать и о будущем своей машины, о тех, кто ею будет пользоваться.

Следовательно, не только и даже не столько в производстве, сколько в своей последующей эксплуатации на протяжении ряда лет конструкция должна быть экономичной, обеспечивать ми­ нимум расходов в единицу времени, на единицу продукции или на единицу работы. Созданная конструктором машина должна без­ отказно выполнять своп функции в течение возможно большего периода времени, требовать для своего поддержания в работоспо­ собном состоянии минимума средств и давать возможно дольше — по сравнению с аналогичными машинами — более дешевую про­ дукцию. Другими словами, конструкция должна быть надежной в работе и обладать необходимой долговечностью, сохраняя свои положительные качества на протяжении всего периода экономи­ чески оправданной эксплуатации.

Таким образом, закладывая в свою конструкцию все прогрес­ сивные идеи и научные достижения, которые'в каждом отдельном случае могут быть эффективно использованы, конструктор должен постоянно помнить и о том, что действительно прогрессивным является только то новое, что может дать экономию общественного труда. Техническое решение, не приводящее к таким результатам, очевидно, окажется не экономичным, а следовательно, и не ра­ циональным.

Для того чтобы эффективно организовать процесс конструиро­ вания, нужно полно и ясно себе представить весь комплекс основ­ ных требований, которые предъявляются к конструкции каждой детали и машины в целом как объекту производства и будущей эксплуатации. Эти требования можно подразделить на две основ­ ные группы — эксплуатационные и производственные, тесно между собою связанные и вместе с тем имеющие свою специфику, свою методическую направленность и свои способы реализации (рис. 2).

Процесс конструирования должен начинаться с выявления прежде всего эксплуатационных требований, которым должна удовлетворять проектируемая деталь и машина. Важнейшими из них являются прочность, жесткость, виброустойчивость, взаимо­ заменяемость, надежность и долговечность; в некоторых случаях возникают особые требования, как-то коррозионная устойчи­ вость, жаропрочность, антифрикционность, влагостойкость и др.

14

Кроме того, важными требованиями (в основном, характери­ зующими с эксплуатационной точки зрения машину, механизм или агрегат) являются такие, как производительность, мощность, к. п. д., ремонтопригодность (ремонтодоступность и ремонтоспособность), безопасность; для некоторых такими показателями являются грузоподъемность, расход горючего, рабочие темпера­ тура и давление, для всех машин, конечно, экономическая целе­ сообразность.

Выполнению этих эксплуатационных требований следует под­ чинить весь последующий процесс работы над конструкцией каждой детали, каждой сборочной единицы и машины как объекта производства. При этом до того, как конструктор приступит к своей работе, должны быть установлены размеры выпуска проектируемой машины и, если возможно, то и завод-изготови­ тель, чьи производственно-технические возможности оказывают самое непосредственное влияние на выбор рациональных кон­ структивно-технологических решений.

Производственные требования делятся на конструктивные,

сортамент, применимость, дефицитность), форма, размеры, базы

конструкции. В применении к машине — это типаж, соответствие служебному назначению, кинематическая, электрическая и компо­ новочная схемы, степень расчленения машины (моио- и полиблоч­ ная конструкция), тип привода и передачи, экстетнческие тре­ бования.

В технологическом отношении конструкция должна удовлетво­ рять большому комплексу требований, охватывающих все стадии изготовления и обработки деталей, сборки узлов и машины в це­ лом. Многие из встающих при этом вопросов не могут быть пра­ вильно и рационально решены без должного учета масштабов и цикличности будущего выпуска создаваемых машин, а также тех производственных условий, в которых будет организовано их производство.' Тип заготовки и выбор способа1 ее изготовления, технологический маршрут обработки, оборудование, инструмент, оснастка, формы и методы сборки, средства и способы контроля, технологические меры обеспечения качества —• вот те основные задачи, которые приходится решать, выполняя технологические требования.

С конструктивными и технологическими требованиями орга­ нически слиты организационно-экономические, характеризующие, с одной стороны, те направления, в которых конструктор и тех­ нолог должны искать способы и средства оптимальных форм ор­ ганизации будущего производства проектируемоймашины, а с другой,— те экономические показатели, оптимизации которых

16

необходимо добиваться для обеспечения максимальной техноло­ гичности конструкции.

К числу требований этой группы относятся обеспечение рацио­ нальной специализации производства и экономически оправдывае­ мой унификации и преемственности конструкций, расширение кооперированных связей (при использовании принципа агрега­ тирования), типизация технологических процессов, создание пред­ посылок для применения поточных методов производства, ком­ плексной механизации и автоматизации производства. Наряду с этим, должны быть не только четко определены размеры мате­ риальных и трудовых затрат, веса и себестоимости машины, сроки ее подготовки и освоения в производстве, но и намечены основные пути и мероприятия, с помощью которых они могут быть до­ стигнуты.

Внимательно рассматривая методологическую схему (см. рис. 2), охватывающую весь комплекс разносторонних требова­ ний,' которые должны учитывать конструктор и технолог в про­ цессе своей работы над новой машиной, нетрудно видеть, что многие из этих требований взаимосвязаны и взаимозависимы, поэтому отнесение их к той или иной группе может носить лишь условный характер, что, однако, не вносит каких-либо прин­ ципиальных изменений в разработанную схему. Наличие такой схемы дает возможность наметить и основные этапы в решении всех тех задач, которые вытекают из поставленных требований и определяют последовательное развитие всего процесса конструи­ рования, о чем в дальнейшем будет подробно сказано.

Для того чтобы правильно решить весь комплекс технико-

—экономических задач, органически связанных с созданием тех­ нически совершенной и экономически целесообразной машины, конструктор должен обладать и методами их решения, и системой соответствующих показателей, с помощью которых он мог бы каждый раз выбрать оптимальное решение и должным образом его оценить.

Излагаемая в данной книге методика сопоставительных расче­ тов, имея единую методическую основу, позволяет действенно использовать ее для оценки проектируемой конструкции в целом

. и для решения отдельных частных вопросов, возникающих в про­ цессе конструирования.

Система рекомендуемых технико-экономических показателей предусматривает возможность оценки конструкций как объекта эксплуатации и объекта производства в сопоставлении с лучшей из существующих машин аналогичного назначения или с той, которую должна заменить на производстве вновь создаваемая.

Оценка конструкции как объекта эксплуатации должна вестись по следующим показателям:

1)частичная себестоимость единицы продукции, производимой машиной;

2)себестоимость машино-часа;

ГЛАВА I

КОНСТРУКЦИЯ КАК ОБЪЕКТ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Современное развитие машиностроения характеризуется прогрес­ сивными тенденциями, связанными с совершенствованием машин, улучшением эксплуатационных показателей и повышением их экономичности.

К эксплуатационным показателям могут быть отнесены такие, как производительность, грузоподъемность, мощность, рабочие температура и давление, коэффициент полезного действия, расход горючего, долговечность и надежность в работе, удобство обслу­ живания и ремонта, безопасность, а также экономичность, наи­ более полно отражающая конструктивное совершенство машины в условиях эксплуатации.

Технический прогресс в машиностроении характеризуется ростом производительности машин, повышением рабочих темпе­ ратур и давлений, увеличением радиуса действия и пр. Идет не­ прерывный процесс увеличения емкостей рабочих органов и кон­ центрации мощностей в одном агрегате, что влечет за собой не только резкое снижение удельной трудоемкости и материалоем­ кости машин, но и уменьшение расходов, связанных с их эксплуа­ тацией. Так, число оборотов вращающихся деталей при их малых, диаметрах доходит до 100 ООО—150 ООО в минуту, окружные ско­ рости на зубчатых колесах — до 150 м/сек, нагрузки в подпятни­ ках гидротурбин достигают нескольких тысяч тонн, а температур­ ные условия работы некоторых деталей требуют их стойкости при 800° С и больше.

Созданный для Назаровской ГЭС одновальный турбогенератор мощностью 500 000 кВт, благодаря осуществлению в нем многих новейших достижений науки и техники, по своим габаритам и весу не превышает турбогенератора мощностью 300 000 кВт. Удельная производительность новых прокатных станов, введенных в эксплуатацию в последние годы, из-за увеличения веса слитка, повышения скорости прокатки и ее непрерывности выросла на 40—50%, а трубопрокатных агрегатов на 200—250%, и эти тен­ денции продолжают и будут развиваться в ближайшие годы.

Тип машины, работа, для которой она предназначена, произ­ водственные условия ее эксплуатации — все это, конечно, влияет на выбор технико-экономических показателей, которые должны