Б.И. Коган Технико-экономическая оценка проекта цеха (участка)

Министерство образования Российской Федерации Государственное учреждение

Кузбасский государственный технический университет

Кафедра технологии машиностроения

Технико-экономическая оценка проекта цеха (участка). Особенности экономического обоснования создания автоматизированных участков механической обработки деталей

Методические указания к практическому занятию по курсу: «Проектирование производственных и ремонтных участков механосборочных цехов машиностроительных заводов» для студентов обучающихся специальности 120100 «Технология машиностроения»

Составитель Б.И. Коган Утверждены на заседании кафедры Протокол № 15 от 5.11.01 Рекомендованы к печати учебно-методической комиссией специальности 120100 Протокол № 9 от 19.11.01

Электронная копия находится в библиотеке главного корпуса ГУ КузГТУ

Кемерово 2002

1.Цель работы – ознакомление студентов с содержанием и последовательностью работы по технико-экономической оценке проектов цехов (участков), в том числе с применением автоматизированных транспортно-складских систем (АТСС).

2.Теоретические положения.

Обоснование и оценка проекта производится по приведенным затратам, путём сравнения показателей проекта с аналогичными лучшими проектами или с директивными показателями.

Приведенные затраты складываются из себестоимости изготовления продукции (С) и произведения нормативного коэффициента эффективности капитальных вложений (Ен = 0,12) на капитальные затраты (К). При определении капитальных вложений необходимо учитывать стоимость всего основного и вспомогательного оборудования, включая транспортно-заготовительные работы и монтаж, стоимость общей площади цеха, стоимость оборотных средств в незавершенном производстве, затраты на жилищное и культурнобытовое строительство и др.

Суммарная стоимость оборудования Коб определяется по формуле

где Ц - оптовая цена оборудования, р.; α - коэффициент, учитывающий затраты на доставку и установку оборудования (α = 1,1); Nпр - принятое количество оборудования.

При расчете стоимости общей площади цеха учитывают стоимость

1м2 площади.

Вобщем виде цеховая себестоимость изготовления продукции:

где М — затраты на материал или заготовку; 3 — расходы на заработную плату производственных рабочих, включая начисления по соцстраху и отпускам; Р — расходы по эксплуатации основного оборудования; А — расходы на амортизацию основного оборудования; И — расходы на эксплуатацию режущих инструментов; П — расходы на эксплуатацию технологической оснастки; Н — расходы по наладке оборудования; Цр — общецеховые расходы.

1

Затраты на материал и заготовки определяют с учетом стоимости отходов. Если сравниваемые варианты производственных процессов предусматривают изготовление деталей из заготовок, полученных одним и тем же методом, то стоимость последней можно не включать в технологическую себестоимость. В тех вариантах процесса, когда заготовки разные, их стоимость следует учитывать.

Затраты на заработную плату производственных рабочих определяют на основании нормы времени на данную операцию, квалификации рабочего (разряда) и тарифной ставки:

где Rст - часовая тарифная ставка, определяемая согласно разряду, указанному в технологической карте; tтр - трудоемкость выполнения операции, мин; Кзп = 1,5 ... 1,7 - коэффициент, учитывающий выполнение норм, расходы по социальному страхованию и оплате отпусков, в также величину доплат.

Расходы по эксплуатации станочного оборудования включают затраты на электроэнергию, затраты на смазывающие и охлаждающие жидкости.

Для укрупненных расчетов при экономическом анализе можно воспользоваться упрощенной формулой себестоимости (к.) расхода электроэнергии на 1 мин машинного времени:

где Кэс - коэффициент использования электродвигателя по времени и мощности; Nу - установленная мощность электродвигателя на оборудовании, кВт; Цэл - стоимость 1 кВт/ч электроэнергии, к.

Себестоимость ремонта можно определить, пользуясь нормативами единой системы планово-предупредительного ремонта. По этой системе себестоимость ремонта оборудования каждого типоразмера определяется категорией сложности ремонта R и продолжительностью межремонтного цикла.

При расчете себестоимости ремонта станка на 1 мин работу его

2

где R - категория сложности ремонта станков (РЕС), которую

где ас - амортизационные отчисления, отнесенные к 1 мин штучного времени tш.

Для универсального оборудования величина амортизационных отчислений определяется по нормам, а для специального оборудования от годовой программы выпуска деталей на нем.

Расходы по эксплуатации режущего инструмента на одну операцию:

где Sи - первоначальная стоимость инструмента; nu - количество повторных заточек; Сп.и - себестоимость одной повторной заточки инструмента; Тф - фактическая стоимость инструмента между двумя переточками; tp - длительность работы инструмента на протяжении одной операции.

При многоинструментной наладке следует определять эксплуатационные расходы по каждому инструменту и полученные значения суммировать.

Себестоимость эксплуатации технологической оснастки определяют исходя из того, что расходы по технологической оснастке должны быть списаны на общее число изделий, подлежащих выпуску в течение 2 лет. Следовательно, ежегодные амортизационные отчисления составляют 50 % стоимости оснастки. Размер годовых расходов по ремонту приспособлений можно принять 8—10 % их стоимости, тогда годовые расходы на эксплуатацию специальных приспособлений составят 58—60 % от их первоначальной стоимости.

Расходами на сжатый воздух и электроэнергию, используемые в технологической оснастке, можно пренебречь.

3

Так как срок службы универсальной оснастки довольно велик, а расходы на ее эксплуатацию, приходящиеся на одну операцию, незначительны, эту составляющую технологической себестоимости можно не учитывать.

Расходы по наладке оборудования:

где Зп - затраты на заработную плату наладчика за единицу времени, к.; tн - длительность наладки станка, мин; Кз.п - коэффициент заработной платы, учитывающий выполнение норм, расходы по соцстраху и оплату отпусков; П — число операций, выполненных за одну наладку.

Следует отметить, что при числе переналадок (6—24 в год) затраты на наладку оказываются небольшими, а в поточном производстве, когда за каждым технологическим оборудованием закреплена определенная операция, затраты на переналадку не учитывают.

В общецеховые расходы включают затраты на работу вспомогательных систем цеха.

3. Особенности экономического обоснования автоматизированных участков механической обработки деталей с автоматизированными транспортно-складскими системами (АТСС)

В качестве базы для сравнения следует брать индивидуально работающие станки с ЧПУ тех же моделей, но без управляющего вычислительного комплекса и автоматизированной транспортнонакопительной системы.

Количество станков базового варианта с ЧПУ mИНД принимают большим, чем на автоматизированном участке mАУ, чтобы обеспечить суммарный годовой объём продукции, равный съёму на участке, т.е. с учётом более высокой производительности станков, работающих в условиях автоматизированного участка:

где β — коэффициент повышения производительности станка при его работе в составе участка.

4

Суммарная стоимость индивидуально работающих станков с ЧПУ, необходимой крепёжной и инструментальной оснастки в большинстве случаев выше стоимости оборудования автоматизированного участка, поэтому дополнительные капитальные затраты на ЭВМ и автоматизированную транспортно-накопительную систему полностью или частично компенсируются. Таким образом, технико-экономические показатели автоматизированных участков по сравнению с производством из индивидуально работающих станков с ЧПУ определяются, в основном, величиной коэффициента β.

Расчёты показывают, что для участков типа АСВ из 12 станков с ЧПУ, начиная примерно с β=1,2, годовые приведённые затраты потребителя при использовании участка Сn2+EHKn2 меньше, чем при эксплуатации индивидуально работающих станков с ЧПУ Сn1+EHKn1, Сn1 и Сn2 - себестоимость механической обработки предприятием - потребителем деталей годовой программы соответственно на индивидуально работающих станках базового варианта с ЧПУ и новом оборудовании автоматизированного участка; Ен - нормативный коэффициент окупаемости капитальных вложений; Kn1 и Kn2 и - капитальные вложения потребителя соответственно индивидуальных станков с ЧПУ и автоматизированных участков.

Следовательно, экономическая рентабельность участка будет при данном и больших значениях коэффициента β.

Разность между значениями приведённых затрат потребителя при эксплуатации индивидуальных станков с ЧПУ и автоматизированного участка представляет собой годовой экономический эффект ЭГ от эксплуатации участка, определяемый из известного выражения:

Капитальные вложения потребителя и станки базового варианта, начиная примерно со значения β=1,35, также превосходят капитальные вложения в участок.

Чтобы определить, от чего зависит коэффициент β, следует рассмотреть структуру затрат рабочего времени на станках с ЧПУ,

5

где ΣТМ - сумма машинного времени (работа станков по управляющим программам); ΣТСУ - сумма вспомогательного времени на снятие, установку и закрепление обрабатываемых деталей; ΣТобс - суммарное время на обслуживание рабочего места (организационное и техническое); ΣТПЗ - подготовительно-заключительное время; ΣТП - сумма потерь времени на восстановление работоспособности станков и на организацию работы.

Из составляющих времени, стоящих в правой части выражения (13), первая непосредственно определяет производительность станка, т.е. чем больше доля ΣТМ в общем фонде рабочего времени, тем больше продукции будет изготовлено на станке. При увеличении

или уменьшении рабочего времени в номинальном фонде времени доля остальных составляющих соответственно уменьшается или увеличивается.

Изложенное позволяет принять коэффициент использования фонда

рабочего времени по машинному времени КМ = ΣТМ / Тф в качестве основного показателя, характеризующего производительность станков,

где N - средняя годовая производительность, шт.; Тф - годовой фонд времени работы станка в две смены, ч; m - количество станков, выполняющих операцию, лимитирующую производительность участка;

tМ - среднее машинное время лимитирующей операции (средняя продолжительность одной управляющей программы), мин.

Таким образом, коэффициент β повышения производительности станков на участке по сравнению с работающими индивидуально определяется как частное от деления соответствующих коэффициентов использования фонда рабочего времени по машинному времени:

Поскольку применяемые станки идентичны так же, как и управляющие программы для них, определяющие машинное время, то КМАУ > КМ. ИНД , что достигается в основном благодаря меньшим затратам времени на обслуживание рабочего места, подготовительнозаключительные операции, на восстановление работоспособности

6

оборудования и организацию работы, в результате автоматизации транспортно-перегрузочных операций, организованного хранения и оперативного обеспечения рабочих мест обрабатываемыми деталями, инструментом, оснасткой оптимального планирования загрузки станков и организации производства с помощью ЭВМ.

Примерные сравнительные технико-экономические показатели автоматизированного участка, отдельных станков с ЧПУ и универсальных станков с ручным управлением приведены в таблице.

Из таблицы следует, что для среднегодового выпуска относительно трудоёмких деталей типа тел вращения в объёме примерно 55 тыс. шт. при двухсменной работе нужен автоматизированный участок из десяти станков с ЧПУ, или в 1,6 раза большее количество отдельных станков с ЧПУ, или в 3,7 раза большее количество универсальных станков с ручным управлением.

Эти коэффициенты β получены исходя из среднего значения повышения производительности, благодаря замене универсального станка станком с ЧПУ при обработке деталей повышенной трудоёмкости, а также путём сравнения средних коэффициентов использования станков по машинному времени ТМ , полученных по данным наблюдений за работой станков на производстве, а для участков – по средним фактическим данным опытно - промышленной эксплуатации действующих участков.

За стоимость станка с ЧПУ принята стоимость токарного полуавтомата с ЧПУ мод. 1725МФ3 или мод. 1П756ДФ3. Сюда же включена стоимость прогрессивных видов крепёжной оснастки, режущего и вспомогательного инструмента (20 – 25% стоимости станка); за стоимость универсального станка принята стоимость станка АО «Красный пролетарий».

В качестве примера ориентировочные значения среднегодовой основной себестоимости продукции без учёта затрат на электроэнергию, содержание производственных и служебно-бытовых помещений, капитальный ремонт и т. п. при нормативном коэффициенте эффективности капитальных вложений ЕН =0,15 для сравниваемых вариантов приведены в таблице.

Из таблицы видно, что капитальные затраты на транспортное и вспомогательное оборудование составляют 12,5% от стоимости основного технологического оборудования.

7

В этой таблице стоимость оборудования, зарплата и себестоимость продукции даны в ценах 1986 г.

8

4. Оценка качества проекта. Основные показатели

При оценке качества проекта производят проверку обеспечения выполнения основных показателей, предусмотренных техническим заданием на проектирование, и рассматривают принятые в проекте технические решения на соответствие нормам технологического проектирования, требованиям научной организации труда, охраны труда и окружающей среды. В состав показателей, используемых при оценке качества проекта, включают:

основные показатели - годовой выпуск продукции в оптовых ценах, в натуральном выражении, чистой (нормативной) продукции в оптовых ценах; численность работающих с разбивкой на рабочих, ИТР и служащих; основные промышленно-производственные фонды; капитальные вложения по основным промышленно-производственным фондам; трудоемкость выпускаемой продукции;

показатели уровня техники, технологии, механизации и автоматизации производства - количество основного оборудования; процент применяемых прогрессивных, малоотходных видов заготовок; фондовооруженность работающих; коэффициент использования материала; уровень механизации и автоматизации производственных процессов (%), который определяют по следующей зависимости:

сумма всех штучных времен, ч; показатели уровня организации труда, производства и управления -

производительность труда на одного работающего; коэффициент сменности работы оборудования; фондоотдачи (выработка продукции на 1 р. основных производственных фондов); коэффициент кооперирования производства; количество примененной вычислительной техники в управлении и организации производства; наличие системы управления цехом; общая трудоемкость важнейших изделий;

показатели уровня эффективности проекта - полная себестоимость продукции; себестоимость важнейших изделий; рентабельность; срок окупаемости капитальных вложений; эффективность от внедрения проекта на 1 р. затрат на проектирование;

9