Экономическое обоснование проектируемой конструкции машин

Основные требования, предъявляемые к новой конструкции машин, которые позволят выполнять на ней работу с наименьшими затратами живого и овеществленного труда и расходами на техническое обслуживание:

– высокая производительность;

– надежность в эксплуатации;

– долговечность в пределах морального и физического износа;

– конструкция машины должна отвечать требованиям эстетики и эргономики;

– наименьшая трудоемкость изготовления и материалоемкость машины;

– высокий уровень унификации деталей и узлов;

– снижение затрат на создание и изготовление машины;

– удовлетворение потребностей общества в новых видах продукции или повышение её качества;

– облегчение труда работников, т.е. новая конструкция должна отвечать эксплуатационным, технологическим, экономическим и социальным требованиям.

При экономическом обосновании варианта новой техники необходимо, прежде всего, выбрать объекты для сравнения, к числу которых относятся лучшие конструкции в отечественной и зарубежной практике.

В результате экономических расчетов на стадии технического задания и эскизного проекта должны быть определены эксплуатационные преимущества вновь создаваемой конструкции (рост производительности, улучшение условий труда, сокращение удельных затрат энергии и др.). На стадиях технического и рабочего проектирования производится дальнейшее уточнение эксплуатационно-экономических характеристик машины. Кроме того экономически обосновывается выбор материалов, заготовок.

Выбранная конструкция машины должна удовлетворять требованиям производственного процесса по всем показателям, характеризоваться наименьшей величиной капиталовложений и себестоимости производимой с её помощью продукции.

Себестоимость проектируемой машины определяется укрупненным или детальным методами. При укрупненном методе используется действующая себестоимость на машины данного типа (с соответствующей корректировкой), либо удельные показатели, как затраты на 1т веса, на единицу производительности, мощности и др.:

^,

где С_у – удельная себестоимость существующей конструкции;

С₁ – себестоимость существующей однотиповой конструкции;

Х₁ – показатель конструкции (масса, производительность, мощность).

Себестоимость проектируемой машины (С₂)

где Х₂ – показатель новой конструкции;

К_сн – коэффициент, характеризующий снижение себестоимости.

При детальном методе определения себестоимости изделия осуществляется её расчет по основным элементам.

Стоимость основных материалов (З_м).

где Ц_м и Ц_отх – цена 1т материалов и отходов, руб.;

G_рм и G_отх – норма расхода материалов и масса отходов,

где G_у1 – удельная масса существующей конструкции.

где G₁, G₂ – масса существующей и новой машины;

G_рм1 – норма расхода материалов существующей машины;

К₁ – коэффициент использования материалов существующей конструкции.

Основная зарплата производственных рабочих (З_о)

где С_ч – среднечасовая заработная плата производственных рабочих, занятых изготовлением однотипных машин, руб.;

Т₂ – трудоемкость изготовления новой конструкции машины,
нормо-час.

Для определения Т₂ используется ряд методов:

а) метод сравнения заключается в использовании эмпирической зависимости между трудоемкостью и массой по полукубической параболе.

Этот метод применяется при экономической оценке конструкции машин на первых стадиях проектирования;

б) метод определения трудоемкости по количеству оригинальных деталей состоит в том, что при анализе вариантов конструкций машины сравнивается трудоемкость только тех деталей, которые являются оригинальными, т. е. не используются одновременно в сравниваемых вариантах.

∆Т = n₁t₁ – n₂t₂ ,

где ∆Т – изменение трудоемкости при переходе от одного варианта конструкции к другой, нормо-час;

n₁ и n₂ – количество оригинальных деталей по вариантам конструкции;

t₁ и t₂ – средняя трудоемкость одной оригинальной детали по вариантам, нормо-час.

Количество оригинальных деталей определяется на основе спецификации, а средняя трудоемкость – по нормативам.

Т₂ =Т₁ ± ∆Т,

где Т₁ – трудоемкость изготовления существующей конструкции, нормо-час (без трудоемкости изготовления оригинальных деталей);

в) метод определения трудоемкости по основным параметрам машины.

Трудоемкость изготовления машины определяется исходя из удельной трудоемкости и величины параметра, например, производительности новой конструкции;

г) метод определения трудоемкости с учетом массы изделия.

Т₂ = t_y ∙ G₂ ∙ K_м ,

где G₂ – масса новой машины, кг;

– удельная трудоемкость существующей машины;

К_м – коэффициент, учитывающий масштаб производства.

Дополнительная зарплата и премии из фонда заработной платы производственных рабочих

где К_д.пр – процент дополнительной заработной платы и премий.

Начисления на заработную плату (норматив).

Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования, общецеховые, общезаводские и внепроизводственные расходы (норматив).

После определения всех элементов себестоимости рассчитывается цена нового изделия.

Конструкторскую подготовку производства осуществляют отдел главного конструктора или специальное конструкторское бюро.

7.6. Организация и планирование технологической подготовки производства

Технологическая подготовка в наиболее полном и развернутом виде осуществляется при освоении новых или модернизированных машин. Она также выполняется в порядке обслуживания текущего производства уже освоенных изделий при внесении отдельных конструктивных изменений, устранении причин брака. Технологическая подготовка производства представляет собой совокупность мероприятий, обеспечивающих технологическую готовность производства, т. е. наличие на предприятии полных комплектов конструкторской и технологической документации и средств технологического оснащения, необходимых для выпуска заданного объёма продукции с установленными технико-экономическими показателями.

Технологическая подготовка производства непосредственно примыкает к конструкторской работе и является важнейшим фактором планомерного освоения новых, модернизации выпускаемых изделий, внедрения передовой техники и совершенствования методов изготовления продукции.

Вся работа по технологической подготовке производства делится на этапы:

разработка и внедрение технологических процессов;

проектирование, изготовление и наладка технологического оснащения, изготовление нестандартного оборудования, средств механизации и автоматизации производства;

разработка прогрессивных норм использования оборудования, инструментов, затрат времени, материалов, технологического топлива и энергии;

проектирование и внедрение рациональных методов технического контроля;

проектирование и внедрение передовых форм организации труда и рабочих мест.

Организация технологической подготовки производства должна обеспечить:

– высокое качество заготовок, обработки деталей и их сборки;

– максимальное использование производственных возможностей оборудования;

– снижение трудоемкости изготовления продукции;

– сокращение длительности производственного цикла;

– высокий коэффициент использования сырья, материалов, энергии, топлива;

– снижение себестоимости продукции;

– ускорение темпов технологической подготовки производства при наименьших относительных затратах на их разработку и внедрение.

Успешная организация технологической подготовки производства обеспечивается при тесной связи между конструкторами и технологами. Такая связь не только сокращает продолжительность ТПП за счет параллельного выполнения конструкторских и технологических работ, но и содействует созданию технологичных конструкций.

Под технологичностью конструкции понимается степень соответствия конструкции изделия оптимальным производственно-технологическим условиям её изготовления при заданном масштабе выпуска.

Сокращение длительности и трудоемкости технологической подготовки производства достигается в результате технологической унификации, основными направлениями которой является типизация и нормализация технологических процессов, нормализация технологической оснастки.

Под типизацией технологических процессов следует понимать проводимую на базе конструктивно-технологической классификации деталей и обобщения передового опыта разработку типовых (единых) процессов для каждой классификационной группы технологически родственных деталей. Типизация обусловливает сокращение количества технологической документации и трудоемкости её заполнения.

Использование технологических нормалей при подготовке производства экономит время на проектирование оснастки. Нормали разрабатываются на типовые геометрические элементы конструкции оснастки (радиусы, припуски, допуски), на режимы изготовления деталей.

На успешное освоение новой техники, правильное использование средств производства, экономию времени, материалов и энергии, на выпуск продукции в соответствии с техническими условиями оказывает влияние соблюдение технологической дисциплины. Важным условием для соблюдения технологической дисциплины является установление строгого порядка оформления, утверждения и пересмотра технической документации.

При проектировании технологических процессов возникает задача экономической оценки вариантов. Сравнение производится не по всей номенклатуре затрат, а только по тем затратам, которые непосредственно вытекают, т. е. рассчитывается технологическая себестоимость продукции.