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

наиболее полно и объективно отражать достоинства и недостатки создаваемой машины. Эти показатели, равно как и их относитель­ ная значимость, могут быть различными. Однако показатель эко­ номичности всегда занимает среди них центральное положение, требуя особого внимания и методически правильного определения.

Все перечисленные выше показатели (кроме экономичности) определяются служебным назначением и конструкцией машины. Они обычно являются исходными при проектировании. Экономич­ ность же машины — показатель производный, зависящий от ука­ занных технических характеристик и ряда факторов, определяемых условиями эксплуатации. Однако это не значит, что этот показа­ тель можно определять лишь после того, как машина спроекти­ рована или — больше того — пущена в эксплуатацию. Он должен быть, как и остальные, задан конструктору в его техническом за­ дании, где определяются наряду с другими технико-экономические требования, предъявляемые к конструкции.

На дальнейших этапах конструирования этот показатель дол­ жен уточняться и обосновываться соответствующими расчетами. Проверка же его действительной величины проводится уже тогда, когда машина освоена в эксплуатации и работает в установленном для нее режиме.

Установлению показателя экономичности проектируемой ма­ шины должен предшествовать анализ положительных и отрица­ тельных качеств эксплуатируемых машин, освоенных в произ­ водстве, и поиск таких инженерных решений, которые позволят обеспечить выполнение возлагаемых на машину задач с наиболь­ шей экономической целесообразностью.

Экономические соображения, взятые в обоснование этих за­ дач, могут быть продиктованы различными причинами; главные из них следующие:

1) развитие той отрасли народного хозяйства (или промышлен­ ности), для которой предназначается проектируемая машина, и рост потребности в таких машинах;

2) необходимость создания машин заданного назначения на принципиально новой кинематической основе вследствие орга­

ностью машин в связи с потребностью в более высоких эксплуата­ ционных параметрах (производительность, мощность, маневрен­ ность, радиус действия и пр.);

4) необходимость совершенствования действующих машин за

ного труда и ускорения и стабилизации производственного процесса. В соответствии с тем, чем вызвана потребность в проектирова­ нии данной машины, должна быть установлена на, основе анализа экономическая характеристика машины, а на последующих ста­ диях проектирования проведены предварительные укрупненные

20

технико-экономические расчеты, имеющие целью установить воз­ можную эффективность проектируемой машины. Эти расчеты должны основываться на сопоставлении этой машины с наилуч­ шими конструкциями такого типа, применяемыми в настоящее время на заводах, поэтому предварительному выбору «базы для сравнения» должно быть уделено большое внимание — от этого в значительной мере будут зависеть и объективность оценки, и правильность всех последующих сопоставительных расчетов.

Такой «базой» может явиться наиболее совершенная, как было сказано, из эксплуатируемых в промышленности (или запроектиро­ ванных) машин аналогичного назначения; наиболее широко приме­ няемая на заводах машина, заменить которую призвана проекти­ руемая; существующий наиболее прогрессивный способ работы, если он велся вручную и для него не были спроектированы машины.

В качестве исходных для предварительных расчетов служат данные технического задания на проект (скажем, увеличение производительности на А%, автоматизация рабочего цикла и, следовательно, снижение затрат по обслуживанию машины и возможное сокращение трудоемкости изготовляемой продукции, увеличение надежности и в связи с этим сокращение расходов по эксплуатации и ремонту и т. д.).

Зависимость между эксплуатационной характеристикой и эко­ номичностью машины можно установить экономическим анализом условий ее работы, определив себестоимость единицы продукции, изготовляемой с ее помощью, или единицы выполняемой ею работы.

1. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ МАШИН

Экономичность новой машины характеризуется размерами по­ лучаемой (по сравнению с машиной, принятой за базу для сравне­ ния) экономии в затратах овеществленного труда, связанных с ее изготовлением, и затратах живого труда, выраженного издерж­ ками производства при ее эксплуатации.

Для завода-потребителя затраты овеществленного труда, за­ ложенного в машину, определяются ее ценой (балансовой стои­ мостью), которая после переоценки основных фондов включает в себя, помимо стоимости машины, расходы на ее транспортировку и монтаж. Для машин, отсутствующих в номенклатуре ценника, при определении их балансовой стоимости нужно к отпускной цене (или себестоимости изготовления) добавить транспортнозаготовительные расходы и расходы на монтаж. Их принято опре­

21

При технико-экономическом сопоставлении спроектированной машины с машиной, принятой за базу для сравнения, должна быть установлена величина приведенных затрат

ЛЗ = СГ + КэЦ,

а затем определен размер годового экономического эффекта, который может быть получен от эксплуатации спроектированной машины.

Проводя этот расчет, нужно считаться с тем, чтобы сравнение приведенных затрат велось при одном и том же объеме производ­ ства, поэтому корректировка капитальных затрат для базисного варианта в большинстве случаев бывает неизбежной. Если, на­ пример, базисная машина стоит 1000 р., но дает производитель­ ность на 20% меньше, чем проектируемая, то потребные затраты для базисного варианта будут 1,2-1000 = 1200 р. Соответственно должны быть подсчитаны и годовые издержки производства Сд для этого варианта.

Для определения показателя себестоимости в зависимости от характера и назначения машины могут быть приняты млн «частич­ ная себестоимость единицы продукции», или себестоимость часа работы машины, или, наконец, себестоимость единицы выполняе­ мой машиной работы. Эти величины служат экономическими пока­ зателями работы машины и основным критерием для оценки кон­ струкции машины как объекта эксплуатации.

Для машин, производящих определенную продукцию, если производительность новой машины отличается от производитель­ ности старой, взамен которой она создается, таким показателем будет служить себестоимость единицы изготовляемой продукции. Если производительность новой машины остается такой же, как у старой, то технико-экономическоэ сопоставление этих машин до­ статочно провести, сравнивая себестоимость машино-часа каждой из них.

Наконец, если машина не производит продукции, а выполняет определенную работу (например, перемещение груза, укладку шпал и т. п.), то сопоставительным показателем для нее будет служить себестоимость единицы работы или одного цикла.

Определение каждого из этих трех показателей имеет свои осо­ бенности и требует детального знакомства с методикой их расчетов.

Частичная себестоимость единицы продукции. Издержки про­ изводства, определяющие себестоимость изготовляемой продукции, складываются из затрат по многим статьям. При. экономическом анализе сравниваемых вариантов нет нужды определять все эти издержки для каждого варианта. Достаточно учесть лишь затраты по тем статьям, по которым они различны для сопоставляемых машин.

Себестоимость единицы продукции определяется, как известно, суммированием затрат на материалы, заработной платы произ­ водственных рабочих," расходов по содержанию и эксплуатации

22

оборудования, цеховых, общезаводских и внепроизводственных расходов. Варианты производственного процесса чаще всего раз­ личаются количеством и качеством применяемых материалов, затраченного труда и условиями эксплуатации оборудования. Поэтому при расчете себестоимости, помимо затрат на материалы и оплату рабочих, следует учитывать только те расходы, которые меняются в своей величине при переходе от одного варианта к дру­ гому и могут быть определены прямым счетом на единицу про­ дукции; такими являются расходы по эксплуатации оборудования.

Частичная себестоимость может быть, таким образом, опреде­ лена как сумма трех составляющих:

сч = м0 + зп + р0,

где Ма — затраты на основной материал, расходуемый на изго­ товление единицы продукции; З п — заработная плата производ­ ственных рабочих единицы продукции; Р0 — расходы, связанные с эксплуатацией оборудования \ отнесенные на единицу про­ дукции.

Затраты на материал определяются произведением веса рас­ ходуемого на единицу продукции материала Вм на стоимость 1 кг этого материала См за вычетом стоимости реализуемых отходов:

Заработная плата производственного рабочего, занятого на

Зп = Нщ-цЗр-

Расходы, связанные с работой оборудования, также отнесен­ ные к 1 шт. изготовляемой продукции, определяются нормой штучно-калькуляционного (штучного) времени Нш.к, умноженной на себестоимость 1 ч работы машины См .ч :

Конечно, такой расчет частичной себестоимости единицы про­ дукции может быть произведен лишь после того, как разработан и пронормирован технологический процесс ее изготовления.

1 Здесь и далее имеются в виду расходы по содержанию и эксплуатации оборудования.

23

Однако необходимость в определении этого показателя может возникнуть и на стадии проектирования машины, когда известна лишь ее примерная себестоимость, мощность, часовая производи­ тельность п квалификация требующегося для работы на ней ра­ бочего. Очевидно, что при этих условиях частичная себестои­ мость С, может быть установлена лишь ориентировочно с исполь­ зованием нормативных данных, по которым определяется себе­ стоимость 1 ч работы этой машины См .ч . Расчетная формула в этом случае будет иметь такой вид:

одинаково важен для всех машин и вместе с тем единственный для машин-двигателей, передаточных устройств, различных уни­

где А — расходы по амортизации машины; Р — расходы на ма­ лые ремонты, осмотры и межремонтное оборудование; Э—рас­ ходы по оплате двигательной энергии; Мв — расходы на вспомога-

1 Следует заметить, что до сего времени во всех опубликованных работах (в том числе н во всех книгах автора), посвященных вопросам технико-экономи­ ческих расчетов и, в частности, определению себестоимости машино-часа металло­ режущих станков, в число составляющих ее элементов всегда включались и рас­ ходы по эксплуатации инструмента. Однако проведенный автором анализ и ис­ следования этого вопроса рядом сотрудников Одесского отделения Института экономики Академии наук Укр . ССР, заставляют прийти к выводу о том, что этого делать не следует. Во-первых, издержки по эксплуатации инструмента, строго говоря, ни по своему содержанию, ни по назначению не могут быть отне­ сены к расходам, связанным с работой оборудования, представляя собой само­ стоятельную расходную статью; во-вторых, методика расчета тех и других рас­ ходов различна: в то время, как первые расходы представляют собой норму машинного времени, умноженную на часовые затраты по эксплуатации инстру­ мента (так как они имеют место лишь в период технологических изменений пред­ мета труда—.в процессе резания), вторые определяются произведением штучнокалькуляционного времени на часовые расходы по эксплуатации оборудования в-третьих, все элементы себестоимости машинно-часа могут быть рассчитаны на основе действующих нормативов (нормы амортизации, нормативы ППР и др.) и являются достаточно стабильными, размер часовых расходов на инструмент сильно колеблется в зависимости от многих производственных факторов (материал, характер обработки, режим' и пр.), и они должны определяться с обязательным учетом фактических условий работы.

24

тельные (смазочные, обтирочные и пр.) материалы; А3 — амортиза­ ция площади здания, занимаемой машиной; Кс—коэффициент, учитывающий расходы по содержанию, ремонту, отоплению и освещению здания по отношению к его амортизации.

Последний член формулы А3 (1 + /Сс) подлежит определению лишь в тех случаях, когда есть основание полагать, что для со­ поставляемых вариантов он будет значительно различаться по своей величине. . Так, например, резьбонакатный станок инж. Кравченко для изготовления болтов Мб может заменить целую автоматическую линию; занимаемая им площадь в 28 раз меньше той, что требуется для агрегатов автоматической линии. Конечно, в подобных случаях величина А3 (1 + Кс) при сопоста­ вительных расчетах должна быть учтена, однако и здесь ее сле­ дует учитывать лишь тогда, когда высвобождаемая площадь ис­ пользуется для производственных целей (установки дополнитель­ ного оборудования, организации нового или расширения суще­ ствующего производства и т. п.) — в противном случае высвобо­ ждение площади никакой экономической выгоды не принесет

В зависимости от характера и назначения машины эта формула может претерпевать те или иные изменения, так как в каждом отдельном случае в нее будут входить лишь характерные для машины статьи эксплуатационных расходов. Так, например, для многих подъемно-транспортных машин — мостовых кранов, талей, средств безрельсового транспорта, подвесных транспортеров и пр., не занимающих производственной площади, себестоимость машино-часа нужно рассчитывать без последнего члена формулы.

При укрупненных расчетах обычно пользуются установлен­ ными практикой и достаточно устойчивыми соотношениями входя­ щих в формулу величин между собой (скажем, между расходами на ремонт и амортизацией оборудования или между затратами на вспомогательные материалы и расходами на ремонт), а также теми закономерностями, которые вытекают из общепринятых ме­ тодов расчетов на базе твердых исходных данных — стоимости машины, установленной мощности и пр.

Госпланом СССР нормативный коэффициент амортизационных отчислений Я„, отнесенных к 1 ч работы, т. е.

А = смашнь;-.ФД,

где Ф д — действительный фонд времени работы машины за год. Для различных машин, как известно, Госпланом СССР уста­ новлены разные нормы амортизационных отчислений [26] с под­ разделением их на капитальный ремонт и восстановление с учетом

сменности работы.

* Здесь н дальше все стоимостные элементы расчетных формул А, Р и др. даны в копейках.

25

Если для станков и машин, работающих на машиностроитель­ ных и металлообрабатывающих заводах, разработан большой нормативный материал [30, ведомственные нормативы и др . ], который может быть использован при определении себестоимости машино-часа \ то для оборудования, изготовляемого на машино­ строительных заводах и эксплуатируемого на предприятиях дру­ гих отраслей промышленности, таких нормативов либо нет, либо качество их заставляет обращаться с ними с большой осторож­ ностью. Поэтому, определяя себестоимость машино-часа какогонибудь автомата для производства сигарет или закаточной машины для стеклянной тары, приходится прибегать к специальным прие­ мам и способам расчета отдельных элементов этого показателя, широко используя калькуляционные и отчетно-статистические данные предприятий, эксплуатирующих аналогичное оборудо­ вание. •

Так, из сметы цеховых расходов за достаточно продолжитель­ ный период времени (год, полгода) можно установить устойчивые соотношения, как мы уже говорили, между затратами на текущий ремонт 51 ^ г н общей суммой амортизации S Л г работающего в цехе оборудования, между расходами на вспомогательные материалы Ml и расходами на ремонт, между затратами на содержание и ремонт зданий, отопление и освещение и общей

все же, как показывает практика, с достаточной достоверностью) помогут установить значения отдельных составляющих себестои­ мости машино-часа. Так, для определения расходов по текущему ремонту можно пользоваться формулой

Расчет затрат на электроэнергию ведется по общеизвестной формуле

Э = М у Я у д С э ,

где Му — установленная мощность двигателя в кВт; # у д — удель­ ный часовой расход электроэнергии на 1 кВт установленной мощ­ ности, определяемый в соответствии с коэффициентом использо­

1 Методика определения себестоимости машино-часа различных видов обо­ рудования, занятого в цехах машиностроительных заводов, дается в соответствую­ щих главах второй части книги.

26

Расходы по амортизации и содержанию площади здания, занимаемой машиной, определяются по формуле

4 (1 + « с ) = С'3Н1Пыаш (1 + /сс ): Фд ,

где С3 — стоимость 1 м2 здания (обычно 80—100 p.); Hi — нор­ мативный коэффициент амортизационных отчислений; Пиаш — площадь, занимаемая машиной (с учетом места, занимаемого рабочим и его рабочим инвентарем); кс •— коэффициент, определяе­ мый по данным завода и устанавливающий' соотношение между расходами по содержанию здания (эксплуатация, ремонт, освеще­ ние и отопление) и расходами по его амортизации.

Себестоимость единицы работы. Для машин, не производящих материальной продукции, экономическим показателем является себестоимость единицы работы. В зависимости от характера и назначения машины этими показателями могут быть разные величины — себестоимость переработки 1 т груза, выемка 1 м3 грунта, выработка 1 кВт-ч энергии, 1 т пара или 1 м3 воздуха. Способы определения этих показателей отражают производствен­ ную специфику машин, поэтому они несколько разнятся друг от друга. Так, себестоимость единицы работы подъемно-транспорт­ ного оборудования может быть определена по одной из следу­ ющих формул:

£раб = С^р ~т~ См-ч) • Пч; С р а б = [ ( з ; + С м . ч ) : Я ч ] + З г ;

где Пч — среднечасовая производительность машины, равная ее теоретической (паспортной, расчетной) производительности, скор­ ректированной коэффициентами использования машины по вре­

ющего машину; к т р — коэффициент, учитывающий занятость производственного рабочего транспортно-грузовыми операциями; Цч — число циклов, совершаемых машиной за 1 ч работы, равное

Цч = 60 : Д т >

переработки 1 т или 1 шт. груза, причем вторая из них применяется тогда, когда, кроме рабочего, непосредственно обслуживающего Машину (крановщика, водителя), требуются еще подсобные

27

Сопоставлением можно получить абсолютную величину эко­ номии, выраженную разницей в себестоимости продукции, произ­ водимой на старой и новой машине:

или относительную величину снижения эксплуатационных затрат, выраженную отношением

имеет все же ограниченное значение, поскольку при этом но учи­ тываются изменения в удельных капитальных затратах, падающих на единицу продукции (работы).

Более объективное и правильное представление о действитель­ ной экономичности машины может быть получено определением годового (а еще более правильно —• рассчитанного на весь срок службы машины) экономического эффекта, который характеризует разницу в приведенных затратах при эксплуатации старой и но­ вой машины:

Эф = [(С + КэКУл)я — (С +• /Сэ/СУд)п] J^r.

где С" — себестоимость единицы продукции до (д) и после (п) внедрения мероприятия (при эксплуатации старой и новой ма­ шины); К* — нормативный коэффициент эффективности капи­ тальных затрат; КУЯ — удельные капитальные затраты на единицу продукции для старой (д) и новой (п) машины; П" — годовая производственная программа после ввода в эксплуатацию новой машины.

Поясним применение этой формулы примером расчета, сделанного для Сим­ феропольского завода «Продмаш» при замене им старой универсальной закаточ­ ной машины для стеклотары К З Д новой машиной КЗМ.

Закатка 1000 банок на машине К З Д занимала 12,3 мин, на машине КЗМ занимает 8 мин. Часовая производительность этих машин соответственно опреде­ лена в 5 и 7,5 тыс. банок.

Заработная плата производственных рабочих, обслуживающих каждую из

29