§ 130. Основные данные и технико-экономические показатели

Суждение о. целесообразности принятых при разработке Проекта технических решений и рациональности применения в нем технологических процессов можно вывести, сравнивая полученные в проекте абсолютные и относительные показатели с показателями однотипных действующих и запроектированных цехов.

Абсолютные показатели, или основные данные (ОД), характеризуют производственные возможности цеха, а также содержат сведения по ос­новной структуре цеха и организации в нем работ.

Технико-экономические показатели (ТЭП) — удельные величины. Их. получают делением одних абсолютных величин (основных данных) на другие. Если, например, кузнечный цех выпускает 30000 т поковок в год и в цехе 120 рабочих, то выпуск на одного рабочего составляет 250 т поковок в год.

Технико-экономические показатели дают представление о качестве проекта цеха, если их сопоставить с фактическими показателями рабо­тающих цехов передовых отечественных и зарубежных предприятий, а также с показателями ранее разработанных проектов цехов. Необходи­мо стремиться, чтобы в каждом последующем проекте технико-экономи­ческие показатели были лучше, чем в предшествующих проектах. Техни­ко-экономические показатели цеха после реконструкции технического перевооружения также должны быть лучше, чем до реконструкции.

Улучшение технико-экономических показателей обеспечивается при­менением более совершенной технологии, более производительным обо­рудованием, механизацией и автоматизацией производства, улучшением организации производства, ведущих к повышению производительности труда, снижению трудоемкости и повышению качества продукции. Тех­нико-экономические показатели экономичных проектов можно в даль­нейшем использовать как укрупненные нормативы при разработке тех­нических проектов.

Абсолютных данных и технико-экономических показателей много. В пояснительной записке к технологической части проекта приводят только важнейшие из них (форма ХУ.З}.

Глава XVI

ВЫБОР НАИВЫГОДНЕЙШИХ ВАРИАНТОВ ПРОИЗВОДСТВА ДЕТАЛЕЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ СРЕДСТВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ.

§ 131. Общие положения

С развитием науки и техники все более увеличивается количество различных технологических процессов, применяемых в кузнечно-штамповочном производстве. Имеется уже более тысячи видов кузнечно-прессового оборудования и это количество все время увеличивается. Возра­стает количество видов технологической оснастки, средств автоматиза­ции и механизации. Для производства деталей используются сотни раз­нообразных типоразмеров материалов, причем их количество непрерыв­но увеличивается. Все это очень усложняет работу проектировщиков и технологов, которые не в состоянии обеспечить в короткие сроки выбор наиболее эффективного решения применительно к конкретным условиям производства, зависящим от большого числа факторов, без применения электронно-вычислительной техники, позволяющей быстро с минималь­ными затратами труда находить оптимальные решения.

В качестве примера ниже рассмотрена методика применения элект­ронно-вычислительной техники для выбора оптимальных вариантов тех­нологических процессов листовой штамповки в условиях массового, крупносерийного и серийного производств.

Производственный процесс и его элементы обладают многими свой­ствами, но не все из них одинаково существенны в тех или иных конкрет­ных условиях, а важны лишь те параметры процесса, которые характе­ризуют соответствие или несоответствие его состояния поставленной цели. Поэтому выбирают наиболее характерные признаки, которые можно применить для анализа производства, как отдельных деталей и детале-операций, так и их групп в масштабах участка, цеха, предприятия, группы предприятий и т. д.

Для характеристики производства деталей выбирают основные конструкторски -технологические и организационно-экономические призна­ки, при этом учитывают факторы, определяющие выбор технологическо­го процесса, — форму, размеры, точность, материал детали, объем про­изводства, общую производственную обстановку (организационно-тех­нические особенности производства) и факторы, эффективно влияющие на затраты, входящие в приведенную технологическую себестоимость. Для упрощения решения задачи принимают, что качество изготовле­ния деталей обеспечивается всеми рассматриваемыми вариантами про­изводства. И при этом выбранные основные признаки, определяющие производство деталей, составляют большой поток информации, исполь­зование которой становится эффективным при систематизации и класси­фикации характеризующих производство признаков. Детали и заготов­ки с одинаковыми конструкторски технологическими признаками выде­ляют в группы, классифицируют технологические процессы, операции, штампы, уровни организации, механизации и автоматизации производ­ства, тип раскроя, вид исходного материала и другие признаки произ­водственного процесса

При классификации признаки по их состоянию, обладающему оди­наковыми свойствами, выделяют в группы, которые располагают в клас­сификационном ряду в порядке изменения их влияния на параметры, определяющие цель производства. . Например, уровни организации, механизации и автоматизации производства классифицируют по степе­ни механизации и автоматизации передачи заготовок от операции к операции и уровня механизации и автоматизации оборудования, входя­щего в линии, так как это является одним из основных параметров, опре­деляющих производительность линии, использования оборудования, про-¹ изводительность труда и, в конечном счете, себестоимость продукции. Ряд признаков классифицируют по характеру выполнения работ (техно­логические операции), типам и-видам (вид детали, вид материала, тип раскроя и т. п.), при этом выделяемые группы в классификациях долж­ны иметь свои особенности.

В классификациях выделенные группы кодируют. Получают кодо­вое обозначение (порядковый номер) и другие признаки (например, предприятия), которые используют при анализе уровня действующего производства и выборе варианта его рационализации.

К числу основных конструкторско-технологических и организацион­но-экономических признаков, определяющих производство деталей в цехах листовой штамповки, прежде всего следует отнести: вид детали, заготовки; количество и состав технологических операций, включенных в технологический процесс; наименования операций; вид исходного ма­териала; вид материала, поступающего на первую основную операцию; тип раскроя; уровень организации, механизации и автоматизации про­изводства; программу выпуска деталей в год, место изготовления дета­ли — завод, цех. По технологическим операциям — уровни механизации и автоматизации, ориентации, подачи материала или заготовок в рабо­чую зону, перемещения с позиции на позицию, удаления деталей, техно­логических отходов из рабочей зоны; типы штампов, типы и номера блоков и пакетов штампов, виды материалов рабочих частей штампов, затраты на материал, заработную плату, штампы, оборудование.

При классификации и кодировании деталей и заготовок, прежде всего учитывают методы их получения. Все детали делят на группы, по­лучаемые путем разделительных операций, гибки и вытяжки. Кроме этого, указанные группы в зависимости от конфигурации деталей и за^: готовок разделены на виды. При классификации на виды группы дета­лей, получаемых путем разделительных операций, учитывают конфигу­рацию внешнего контура детали, заготовки и возможности проведения сравнения деталей вида с принятыми типами раскроя. В тех случаях, когда по классификации в один вид входит большое число наименова­ний деталей, их внутри вида делят на группы по одинаковым или сход­ным конструкторско-технологическим признакам. Так, в общей форме каждый вид плоских деталей, заготовок с отверстиями, надрезками и пр. делят на детали с одним отверстием, надрезкой; детали с двумя — че­тырьмя отверстиями надрезками; детали с пятью — семью отверстия­ми, надрезками; детали с восемью и более отверстиями, надрезками; наиболее массовые детали отраслевого применения по мере усложнения формы; детали с особыми конструкторско-технологическими признака­ми, требующими повышения затрат на изготовление (ширина паза, диа­метр отверстия, равный или меньше толщины детали, повышенные тре­бования к качеству поверхности и т. д.).

В листоштамповочном. производстве на себестоимость изготовления деталей большое влияние оказывает выбор типа раскроя материала, так как стоимость материала в общих затратах составляет 60...80% и более и отходы во многих случаях достигают 30—40%. Поэтому одним из основных признаков, определяющих уровень принятой технологии, является тип раскроя.

Операции холодной штамповки классифицируют по общему ха­рактеру деформации, отдельным видам деформации, отдельным -типам операций. С учетом того, что при изготовлении деталей в листоштамповочных цехах часто применяют и другие виды обработки, в класси­фикации технологических операций входят операции разрезки, гибки, вытяжки, формовки, объемной штамповки, комбинированной штам­повки, сборки в штампах, других видов сборки, а также операции об­работки резанием, вспомогательные, термические и другие операции.

По организации, механизации и автоматизации в холодноштамповочном производстве выделяют девять различных уровней, из которых первому, наиболее низкому, уровню соответствует работа на отдель­ных прессах, машинах, станках, не установленных в линию по техноло­гическому процессу и обслуживаемых вручную, а девятому, наивыс­шему, уровню — изготовление деталей на роторных комплексных ли­ниях.

На материалы имеется шифр, в котором учитывается вид материа­ла, химический состав и ряд других параметров. Кроме этого, для удоб­ства работы целесообразно материалы разбить на группы. В первую очередь разделяют металлы и неметаллические материалы. Металлы, в свою очередь разделяют на черные (прокатные), цветные (прокат­ные) и их сплавы, биметаллы. Неметаллические материалы также де­лят на группы: резина, эбонит; пластмассы — гетинакс пластик П1Т, текстолит, стеклотекстолит и т.д.; пластмассы — органическое стек­ло, винипласт, целлулоид; материалы на основе бумаги — картон, фиб­ра; материалы минерального происхождения — слюда, миканит; про­чие неметаллические материалы. По виду поступающий материал делят также л а группы: лист, полоса, лента, рулонный лист, калиброванный прокат в бунтах, калиброванный прокат в прутках.

В первую очередь ведется изучение действующих производств и имею­щихся прогрессивных направлений их рационализации, выбор и клас­сификация основных конструкторско-технологических и организацион­но-экономических признаков, характеризующих производства, техноло­гический процесс, технологическую операцию, оборудование, оснастку и т. д. Разрабатывают и увязывают в общую систему макеты перфокарт. Из технологической, нормативной документации и классификаций дан­ные переносят в макеты перфокарт и создают массивы перфокарт.

После создания массивов информации, включающих основные конструкторско-технологические и организационно-экономические призна­ки на каждую изготавливаемую в производстве деталь, производят сортировку перфокарт по признакам (в различной их подчиненности) и устанавливают имеющиеся в производстве между ними зависимости. Производят системный анализ действующих в производстве нормати­вов. Проводят группирование деталей с одинаковыми или сходными конструкторско-технологическими признаками, рассматривают варианты производства деталей и технико-экономическую эффективность их при­менения.

В связи с тем, что технико-экономические показатели производства в значительной мере зависят от конструктивных видов деталей, принят порядок определения оптимальных вариантов производства по конструк­тивным видам деталей. При этом в состав проводимых работ входят: выбор признаков, характеризующих вариант производства; выявление вариантов, используемых при изготовлении деталей исследуемого -кон­структивного вида; дополнительный выбор вариантов производства для деталей группы, применяемых на других предприятиях и находящихся в разработке; характеристика, классификация и кодирование вариантов производства, которые принимают для рассмотрения и проведения рас­четов по сравнительной их эффективности; создание массива информа­ции о деталях группы, изготавливаемых по действующим вариантам производства; "нахождение по вариантам производства зависимостей элементов затрат и признаков, их определяющих; создание алгоритма и программы расчета на ЭВМ по деталям группы эффективности при­менения вариантов производства; подготовка по каждой детали исход­ных данных для расчета; расчет на ЭВМ, определение уровня и выбор наивыгоднейших вариантов производства деталей.

Вариант производства плоских деталей, получаемых за одну разде­лительную операцию, характеризуют следующие признаки: вид исход­ного материала, вид материала, поступающего на основную раздели­тельную операцию, тип раскроя, наименование операции (характеристика штампа), уровень организации, механизации и автоматизации производ­ства. По указанным признакам составляют кодировочные таблицы на варианты производства деталей различных конструктивных видов.

Выбор наивыгоднейшего варианта производства из числа рассма­триваемых проводится по приведенной технологической себестоимости деталей С_прив и приведенным затратам З_прив. При этом

С_прив=С_м+С_э.п+С_шт+С_об+С_н+С_ц

где Сприв— приведенная технологическая себестоимость изготовления 1 тыс. деталей, руб.; С_м — стоимость материала за вычетом стоимости отходов 1 тыс. деталей, руб.; С_э._п —заработная плата основных произ­водственных рабочих, включая дополнительную и начисления на 1 тыс. деталей, руб.; С_шт — затраты на амортизацию, ремонт и содержание штампа, приходящиеся на 1 тыс. деталей, руб.; С_об — затраты на амор­тизацию, эксплуатацию, ремонт и содержание оборудования, приходя­щиеся на 1 тыс. деталей, руб.; С_н+С_ц — затраты на наладку и содержа­ние младшего обслуживающего (МОП) и административно-управленче­ского персонала (АУП) Цеха, приходящиеся на 1 тыс. деталей, руб.

С_год=С_привП+С_непр

где Сгод — годовые затраты на изготовление деталей, руб.; П — програм­ма выпуска деталей в год,

.тыс. шт.; Снепр— непропорциональные расхо­ды (стоимость штампа).

З_прив=С_год+Е_нК

где Зприв — приведенные годовые затраты на изготовление деталей, руб.; Е_в — нормативный коэффициент эффективности капитальных вло­жений; К — капитальные вложения.

Для выбора оптимальных вариантов по конструктивным видам де­талей разрабатывают алгоритмы и программы расчета на ЭВМ. Для упрощения работы прежде всего реализуют программы расчета эффек­тивности применения вариантов производства по годовым затратам С_год.

Затраты на материал за вычетом стоимости отходов на 1 тыс. дета­лей подсчитывают по формуле

С_М = Н_мН_ц-(Н_м-М_д)Ц_отк

где Н_м — норма расхода материала на 1 тыс. деталей, кг; Ц_м — цена 1 кг материала, руб.; М_д— масса 1 тыс. деталей, кг; Ц_отх— цена 1 кг от­водов, руб.

Затраты на штампы при выполнении 1 тыс. детале-операций подсчи­тывают по формуле

С_шт = (к₁ Ц_щт- С_отх)/N_ст,

где к₁ — коэффициент, учитывающий затраты на ремонт и эксплуата­цию штампа; Ц_м- цена штампа, руб.; С_отх — стоимость металлолома при списании штампа, руб.; N_ст— количество деталей, изготавливаемых на штампе до его полного износа, тыс. шт.

Расходы на заработную плату, включая дополнительную, и начисле­ния на выполнение 1 тыс. детале-операций по вариантам производства вводят в ЭВМ. Величину этих расходов по вариантам производству на­ходят по установленным в действующем производстве зависимостям, ко­торые выявляют в результате анализа данных массива информации о де­талях, рассортированных по вариантам производства и другим призна­кам, оказывающим влияние на производительность труда и величину этих расходов.

Расходы на амортизацию, ремонт и эксплуатацию оборудования, при­ходящиеся на 1 тыс. детале-операций, подсчитывают на ЭВМ по вари­антам производства по формуле

С_об=к₂С_ч.обС_з.п.

где к₁ — переводной коэффициент; С_ч._об — стоимость 1 ч работы обору­дования, руб.

Сумму расходов на наладку и содержание МОП и АУП цеха, при­ходящуюся на 1 тыс. деталей, подсчитывают на ЭВМ по вариантам производства по формуле

С_н+С_ц=к₃С_з.п.

где к₃— средний по цеху коэффициент затрат на содержание наладчи­ков, МОП и АУП.

Принятая методика расчета элементов затрат позволяет производить сравнение эффективности вариантов производства с достаточной точно­стью, так как в технологической себестоимости изготовления деталей в холодноштамповочном производстве расходы на оборудование и налад­ку и цеховые расходы занимают незначительное место.

По результатам расчета на ЭВМ с учетом имеющихся на заводе огра­ничений технолог, выбирает наивыгоднейший вариант производства, а при капитальных затратах учитывает и приведенные годовые затраты, которые у наивыгоднейшего варианта производства должны быть так-, же минимальными.

Работа по исследованию и определению наивыгоднейших вариантов производства по деталям группы с однородными или одинаковыми конструкторско-технологическими признаками состоит из следующих эта­пов: 1) подготовка и выбор исходных данных о деталях, по которым про­водится определение наивыгоднейших вариантов производства; 2) рас­чет на ЭВМ эффективности применения вариантов производства по группе исследуемых деталей и выбор для каждой детали с учетами име­ющихся ограничений наивыгоднейшего варианта производства; 3) соз­дание нормативно-информационной базы по вариантам производства и уточнение действующих в производстве зависимостей между технически­ми и экономическими факторами.

Рассмотрим порядок проведения такой работы по группе плоских деталей. По аналогии может быть проведен выбор наивыгоднейших ва­риантов производства плоских, квадратных, прямоугольных и шести­угольных деталей, при этом для каждого конструктивного вида деталей устанавливаются необходимые математические зависимости.

Могут быть также выбраны варианты производства и математические зависимости для расчета на ЭВМ и по другим конструктивным видам деталей. Для деталей, получаемых гибкой или вытяжкой за одну фор­мообразующую операцию, принимаются те же признаки, которые ха­рактеризуют вариант производства плоских деталей. Кроме этого, в ис­ходные данные об этих деталях вносят сведения о классификационном виде и размерах заготовки для подсчета норм расхода материала.