6. Экономические связи в производственном процессе

Состоятельность предприятия определяется тем, является ли его продукция конкурентоспособной, т.е. обладает ли она наилучшим сочетанием достаточно высокого качества и умеренной цены. Последнее в значительной мере определяется рациональностью конструкции и применяемой технологии.

Себестоимость изделия (С) оценивается расходами (на единицу продукции) на материалы М, амортизацию, содержание и эксплуатацию оборудования О и приспособлений П, расходами на инструмент И, а также начислениями на расходы по заработной плате, на социальные нужды ₁ и накладными расходами ₂, начисляемыми на расходы по заработной плате З:

,

где р – число различных марок материалов, расходуемых на единицу продукции;

m – число операций, которые проходит единица продукции при ее изготовлении.

Теперь, когда мы имеем представление о технологических процессах получения заготовок деталей машин, методах обработки деталей, можно наметить пути снижения себестоимости изделия.

Сокращение расходов на материалы может быть достигнуто путем уменьшения материалоемкости конструкции и массы отходов, образующихся в процессе обработки изделия.

Рациональность использования материалов характеризуется коэффициентом использования материала _v:

,

где G_изд и G_мат – соответственно масса изделия и масса материала, затраченного на его изготовление.

Значительное количество отходов и потерь металла возникает при получении заготовок деталей: угар металла при плавке, остатки в плавильных агрегатах, окалина, отходы в виде облоя, обрезков, брака заготовок.

При механической обработке большую долю отходов составляет стружка; помимо нее в отходы идут обрезки проката, из которого получают заготовки, обрезки при раскрое листового материала, забракованные детали.

Рис. 4.79. Заготовка клапана

Большую экономию материала и снижение трудоемкости механической обработки дает переход от литья в землю к литью в кокиль, оболочковые формы и другим способам литья, от свободной ковки к штамповке в закрытых штампах. Большой эффект может быть получен при использовании операций холодного пластического деформирования. Так, например, непосредственное получение болтов из круглого прутка на холодновысадочных автоматах с накаткой резьбы снижает отход металла при изготовлении болтов М10 в 2,4 раза по сравнению с изготовлением тех же болтов из шестигранного прутка на токарном автомате.

Экономию металлов может дать применение пластмасс, металлокерамических и других неметаллических материалов, а также использование конструкции детали, отдельные части которой сделаны из разных материалов. Например, головка клапана двигателя внутреннего сгорания (рис. 4.39) работает в потоке газов с высокой температурой, в то время как стержень клапана работает в нормальных условиях.

Стыковая сварка позволяет сделать стержень клапана из хромистой стали 40Х, а головку клапана из дорогостоящей легированной жаростойкой стали 40Х10С2М.

Сокращение расходов на заработную плату производственных рабочих и наладчиков может быть осуществлено путем уменьшения числа технологических операций, снижения квалификации работы за счет её упрощения, сокращения времени выполнения операций, увеличения числа единиц оборудования, обслуживаемых одним рабочим или наладчиком.

Расходы по зарплате вспомогательных рабочих (крановщиков, подсобных рабочих и др.) возможно сократить за счет механизации и автоматизации вспомогательных работ.

Расходы по зарплате инженерно-технического состава, служащих и прочих работников, не участвующих непосредственно в производственном процессе, входят в состав накладных расходов, учитываемых в формуле себестоимости коэффициентом ₂; они могут быть сокращены путем рациональной организации производства, применения современных средств проектирования и учета: вычислительной техники и программного обеспечения, перехода к комплексной автоматизации производства.

Сокращение расходов на содержание, амортизацию и эксплуатацию средств труда (оборудования, приспособлений, инструмента) достигается:

-бережным отношение к средствам труда: своевременной и квалифицированной диагностикой и техническим обслуживанием (очистка, регулировка, смазывание, ремонт, работа на режимах, обеспечивающих экономически выгодную стойкость инструментов и т.п.);

-рациональной политикой по обновлению оборудования, приспособлений и инструментов;

-повышением коэффициента использования оборудования, особенно дорогостоящего – работа в две, три смены;

-рациональным использованием помещений.

Сокращение расходов путем повышения технологичности конструкции.

Из-за специфики конструкций и условий производства затруднительно дать универсальные рекомендации по повышению технологичности конструкции, поэтому ограничимся некоторым примерами.

На рис. 4.40 показаны 3 конструкции колпачка.

Для небольшого объема выпуска технологичной является конструкция колпачка, который может быть обработан на одном токарном станке (рис. 4.40а) доступна заготовка - пруток, не требуется специального оборудования, оснастки, инструмента.

С увеличением объема выпуска лимитирующей становится операция сверления; целесообразным является переход на четырёхшпиндельный токарный автомат, где обработка отверстия и наружной поверхности может быть распределена между двумя позициями (рис.4.40б). Но чтобы сверло 25мм, подводимое с ускоренной подачей, не оставляло риски на поверхности отверстия, обработанного на предыдущей позиции, диаметр последнего пришлось увеличить (до 27мм). По тем же соображениям следует увеличить диаметр наружной поверхности, обрабатываемой одновременно с отверстием 25мм.

а б в

Рис. 4.80. Конструкция колпачка, технологичная для различных объемов выпуска

При большом количестве колпачков, подлежащих изготовлению, становится экономичным получать их из листа - вытяжкой. В этом случае технологичной является конструкция колпачка, представленного на рис. 4.39в.

Практически любой технологический процесс изготовления детали или изделия можно спроектировать в нескольких вариантах. Варианты технологического процесса сравнивают на основании таких показателей, как трудоемкость изготовления детали, коэффициент использования материала (отношение массы готовой детали к массе заготовки), коэффициент загрузки оборудования и т.п. Полную оценку вариантов производят путем сравнения себестоимости изготовления изделия.

В качестве основных факторов, влияющих на себестоимость единицы продукции (С), выделяют расходы на амортизацию и содержание помещений Р_п, Р_об, оснастки Р_пр и инструмента Р_и, зарплату З и начисления на зарплату %, а также расходы на материалы (М) за вычетом стоимости реализованных отходов:

.

Для выбора наиболее экономичного варианта процесса расходы на выполнение каждого варианта разделяют на две группы: не зависящие от количества изделий, подлежащих выпуску, и зависящие от него [8]. В первую группу (А) включают первоначальные затраты на оборудование, оснастку, инструмент и др. Во вторую (В) - затраты на зарплату производственным рабочим, материалы, содержание и амортизация оборудования, помещений, включая стоимость воды, тепловой и электрической энергии. В соответствии с этим себестоимость единицы продукции С=А+Вn, где n - число изделий.

Сопоставление вариантов наглядно иллюстрирует график (рис. 4.39), на котором показаны 2 варианта технологического процесса.

Первый вариант предполагает А₁ первоначальных затрат; при nn₁ требуется, например, новая единица оборудования, а при nn₂ еще одна дополнительная единица оборудования (либо замена станка на более производительный). Второй вариант характерен относительно большими первоначальными затратами А₂ (например, предполагает получение высокоточной заготовки прецизионным литьем), но даже при nn₂ дополнительные постоянные затраты не потребуются.

Рис. 4.41. График сопоставления вариантов технологических процессов

Из схемы видно, при каких значениях n выгоден и насколько тот или иной вариант технологического процесса.

При сравнении вариантов определяют также срок окупаемости (Т_ок) дополнительных капитальных вложений на оборудование и оснастку по принятому варианту:

где К₁ и К₂ - капитальные вложения по 1 и 2 вариантам,

(К₂ - К₁) - дополнительные капиталовложения,

С₁ и С₂ - себестоимость годового выпуска по соответствующим вариантам,

(С₁ - С₂)- годовая экономия от применения второго варианта.