Анализ технологической себестоимости

Величина технологической себестоимости зависит от ряда факторов и, в первую очередь, от объема производства. Для установления этой зависимости особое значение имеет распре­деление расходов на переменные и постоянные. Это распределе­ние зависит от того, насколько изменяется величина этих рас­ходов в единицу времени при изменении объема выпуска дан­ной детали. Следует иметь в виду, что такое разделение расходов является приближенным и в известной мере условным.

С изменением объема производства могут изменяться как переменные, так и постоянные расходы. С увеличением объема производства сокращается, как правило, время на обработку и изменяются переменные расходы (заработная плата, расходы по эксплуатации станка и др.).

Еще более условным является отнесение ряда расходов к ка­тегории постоянных. Неизменность величины большинства этих

расходов в единицу времени наблюдается только при сравни­тельно небольшом изменении объема выпускаемой продукции. Так, например, постоянство расходов по наладке оборудования обусловливается неизменностью числа переналадок в год, квар­тал или месяц. При значительном увеличении программы выпу­ска данной детали изменяется число переналадок в единицу времени и соответственно изменяются расходы по наладке. С другой стороны, при увеличении числа наладок может со­кратиться их длительность за счет повышения навыков налад­чика.

Не остаются также постоянными расходы по эксплуатации приспособлений при значительном увеличении выпуска данных деталей.

Если годовая программа выпуска оказывается больше го­довой производительности станка, возникает необходимость использования двух и более станков. Соответственно увеличи­вается количество приспособлений и во столько же раз увели­чиваются расходы по их эксплуатации. Чаще всего при значи­тельном увеличении программы выпуска создается возможность перехода с серийного производства на массовое с соответствую­щим изменением технологического процесса.

В условиях массового производства годовая себестоимость будет изменяться неравномерно, каждое изменение технологиче­ской себестоимости будет соответствовать установке нового станка и увеличению затрат по эксплуатации приспособлений и по амортизации специального станка. С этой точки зрения вполне справедливым является предложение канд. техн. наук В. А. Кабалкина 1 подразделять все расходы на возрастающие плавно (переменные) и скачкообразно (постоянные).

Общецеховые расходы необходимо учитывать при расшивке узких мест и при проектировании новых цехов. Общецеховые расходы зависят не от объема выпуска данной конкретной де­тали, а от объема выпуска продукции цеха в целом. Админи­стративные расходы, например, несколько меняются при значи­тельном изменении количества выпускаемой продукции, но не пропорционально этому изменению. Меняются расходы на осве­щение и отопление цеха при изменении сменности работы цеха, но то же не пропорционально выпуску продукции. Таким обра­зом, все эти расходы почти не зависят от относительно неболь­шого изменения программы выпуска.

Величина годовых расходов, необходимых для выполнения данного варианта, определяется по следующей формуле:

E= vП+С, (1)

где v — переменные расходы на единицу изделия; П — программа выпуска; С — постоянные расходы.

Зависимость Е от П, выраженная формулой (1), может быть графически представлена прямой линией (рис. 29.1), отсекающей по оси ординат величи­ну С. Тангенс угла на­клона а прямо пропор­ционален величине пере­менных расходов v.

Себестоимость единич­ной операции при обра­ботке детали выражается формулой

С_оп= v+С/П

ж

Рис. 29.1. График зависимости годовых эксплуатационных расходов от годовой программы выпуска деталей.

Графически формула (l) может быть пред­ставлена гиперболой (рис. 29.2), асимптотически приближающейся при увеличении программы к значению v.

Участок А кривой (рис. 29.2) соответствует условиям малой за­грузки оборудования, когда даже небольшое изменение программы АП резко влияет на величину А_соп. Участок Б соответствует условиям серийного производства. Участок В соответствует условиям большой загрузки оборудования, что аналогично условиям массового производства, когда даже значитель­ное изменение программы А Я очень мало отражается на изме­нении себестоимости А_соп.

Рис. 29.2. График зависимости себестоимости еди­ничной операции обработки детали от годовой программы выпуска деталей.

Например, если v = 5 коп., С= 100 руб. (10 000 коп.), то

При П=100 шт/год С_оп = 105 коп.; при П=200 шт/год С_оп = 55 коп., т. е. при изменении П на 100 шт/год себестоимость операции изменяется почти вдвое.

При П = 10 000 шт/год С_оп = 6 коп. Если в этом случае про­грамма увеличится вдвое, т. е. при П=20 000 шт/год себестои­мость операции снизится до С_оп = 5,5 коп., т. е. менее чем на 10%.

Из этого простого примера видно, что величина программы влияет на себестоимость операции или единицы продукции осо­бенно сильно в условиях малого значения коэффициента за­грузки станка или в условиях единичного и мелкосерийного про­изводства.

Метод сравнения вариантов

Этот метод применяется во всех случаях, когда необходимо выбрать оптимальный вариант технологического процесса. При­менение такого метода основано на получении экономической оценки путем сравнения себестоимости (технологической или полной) данного варианта с себестоимостью другого варианта, существующего или запроектированного.

Прежде всего возникает вопрос: что целесообразнее сравни­вать— технологические процессы изготовления детали в целом или отдельные операции?

Разберем этот вопрос на примере технологических процессов механической обработки, которые обычно характеризуются на­личием ряда отдельных операций.

Основные принципы построения технологических процессов механической обработки можно коротко изложить следующим образом.

Каждая деталь, подвергающаяся механической обработке, представляет собой один из элементов машины или механизма. Для правильного функционирования машин и механизмов де­тали, составляющие механизм или машину, а также основные поверхности, образующие деталь, должны быть связаны между собой одной или рядом размерных цепей.

Для того чтобы обеспечить точность обработки поверхностей детали, заданную чертежом и допусками, детали необходимо устанавливать на определенные поверхности, так называемые технологические базы. Правильный выбор технологических баз и их чередование на разных этапах механической обработки оп­ределяется, с одной стороны, размерными цепями самой де­тали, являющимися, в свою очередь, звеньями размерных цепей машины (или механизма) в целом, и, с другой — достижимой степенью точности отдельных операций.

Таким образом, правильный выбор последовательности обра­ботки поверхностей (план операций), основанный на анализе размерных цепей и ожидаемой точности операций, должен обес­печить заданную чертежами точность обработки, что и является основным критерием при назначении маршрута. Необходимые результаты могут быть достигнуты применением ряда вариан­тов плана операций.

Выбор того или другого из числа равноценных вариантов определяется местными условиями (наличием и расположением оборудования, сокращением пути транспортировки деталей и т. д.). Следовательно, при выборе базовых поверхностей во­просы экономики отодвигаются на второй план, уступая место вопросам достижения точности и чистоты обработки.

Значительно более трудным является выбор метода обра­ботки соответствующих поверхностей и, следовательно, необхо­димого станочного оборудования.

Данную поверхность, как правило, можно обработать раз­личными методами, в равной степени обеспечивающими задан­ную точность и чистоту обработки. В таких случаях предпочте­ние должно быть отдано тому методу обработки, который тре­бует для своего осуществления наименьшей затраты живого и овеществленного труда, т. е. наименьшей себестоимости.

Для нахождения такого оптимального метода необходимо проведение экономического анализа. По мнению автора, эконо­мическому анализу чаще всего следует подвергать возможные варианты выполнения отдельных операций, а не процесса в целом.

Поясним на простом примере трудности, которые возникают при анализе процесса в целом. Предположим, что задано уста­новить оптимальный вариант обработки литой бронзовой втулки больших размеров с гладкими внутренней и наружной поверх­ностями и наружной резьбой.

Рассмотрим, какое количество теоретически возможных ва­риантов маршрута может быть выполнено. Наружную поверх­ность можно обработать тремя способами: на токарном, револь­верном или многорезцовом станке; внутреннюю поверхность — пятью способами: расточкой на токарном или револьверном станках, рассверливанием или растачиванием на сверлильном станке и, наконец, протягиванием на протяжном станке; нарезку резьбы — тремя способами: на токарном, револьверном или резьбофрезерном станке.

Для упрощения предполагаем, что каждая поверхность об­рабатывается за один проход. При повышенных требованиях к качеству поверхности необходима чистовая обработка. Таким образом, без учета последней для обработки указанных трех- поверхностей возможно осуществление 3x5x3=45 вариантов. Если на внутренней поверхности необходимо выбрать шпоноч­ную канавку на долбежном или протяжном станке, то количе­ство теоретически возможных вариантов для такой простой де­тали возрастает до 90. Число практически возможных вариан­тов, конечно, значительно меньше.

Экономический анализ такого количества вариантов будет слишком громоздким, практически неосуществимым что сделает его неприменимым для многооперационных процессов. Экономи­ческий анализ многооперационных процессов еще более ослож­няется в условиях массового производства.

Значительно проще сравнивать между собой возможные ва­рианты обработки соответствующих поверхностей, учитывая, что перемена порядка операций почти не отражается на экономич­ности.

Некоторые затруднения могут встретиться, когда при ана­лизе сравниваются между собой концентрированные и диффе­ренцированные операции, например обработка на револьверном и токарном станках.

В этих случаях для анализа можно либо условно расчленить концентрированную операцию на ряд операций, сравнимых с опе­рациями обработки соответствующих поверхностей, выполняе­мых на отдельных станках, либо, наоборот, суммировать все экономические данные по дифференцированным операциям для сравнения таковых с данными соответствующей концентриро­ванной операции. Наиболее удобен второй способ.

Приведенные выше соображения в общем виде могут быть сформулированы следующим образом: при наличии нескольких технически равноценных вариантов технологического процесса экономическому анализу должны подвергаться только те стадии или элементы процесса (операции), которые могут выполняться различными методами и не влиять на предыдущие или после­дующие операции. Те операции, которые остаются неизменными во всех вариантах процесса, могут не анализироваться.

Экономический анализ процессов получения оптимальных, вариантов заготовок (отливки, поковки, штамповки и т. д.) осу­ществляется по процессу в целом. В отдельных случаях эконо­мическому анализу нужно подвергать только элементы процесса получения заготовки. Например, если необходимо выявить целе­сообразность применения кокильного литья по сравнению с литьем в песчано-глинистые формы, экономическому анализу подвергаются лишь операции формовки, смесеприготовления и выбивки. Процессы же плавления, заливки металла, обрубки существенно не изменяются, поэтому при анализе их можно не учитывать. При этом должны быть учтены экономия жидкого металла и снижение себестоимости механической обработки, если при литье в постоянные формы сокращаются вес отливки и трудоемкость механической обработки.

В дальнейшем при разборе отдельных вопросов экономиче­ского анализа механической обработки следует подразумевать анализ отдельных операций.

Основные экономические показатели, т. е. технологическая и. приведенная себестоимость процессов в целом, легко получаются путем суммирования соответствующих показателей отдельных операций.

Сопоставление себестоимости двух сравниваемых вариантов процесса можно осуществить графически, построив диаграмму зависимости годовых расходов, необходимых для осуществле­ния вариантов от программы (рис. 29.3). На этой диаграмме годо­вые расходы по первому варианту Е₁ обозначены прямой I–I, а по второму Е₂ – прямой II–II. Обе прямые, отсекающие на оси ординат значения С₁ и С₂, пересекаются в точке О, абсцисса которой обозначена П_к (критическая программа).

При программе, значение которой равно П_к, себестоимость (годовые расходы) обоих вариантов равна. Если действитель­ная программа П < П_к то предпочтение должно быть отдано второму варианту, так как при этом Е₂ < Е₁ и, наоборот, при П > П_к целесообразно применение первого варианта, так как в этом случае Е₂ < Е₁.

Аналитически величину П_к можно определить из уравнения

т. е. (4)

откуда (5)

Формула (5) часто применяется при экономическом анализе.

Если программа вы­пуска больше критиче­ской программы, что чаще всего имеет место, то по мере возраста­ния величины П_к сни­жается эффективность применения данного мероприятия, т. е. уменьшается абсолютная величина годовой экономии.

Отсюда вытекает весьма важное прави­ло, что если сравнива­ются варианты, ха­рактеризуемые раз­ными значениями П_к то предпочтение должно быть отдано ва­рианту, имеющему наименьшее значение критической программы П_к так как такой вариант даст наибольшую годовую экономию.

Если при определении величины П_к по формуле (5) получа­ются ноль, бесконечность или отрицательные значения, то это означает, что применение одного из вариантов целесообразно при любой программе, т.е. его себестоимость будет всегда меньше себестоимости другого варианта, что видно из таблицы 1.

Рис. 29.3. График для определения критической программы выпуска деталей П_к при сравне­нии годовых эксплуатационных расходов.

Таблица 1

Сопоставление себестоимостей двух сравниваемых вариантов С_оп1 и С_оп2 единичных операций показано на рис.29.4. Из этого графика видно, насколько труднее нахождение П_к при сопостав­лении С_oп, учитывая, что графики, аналогичные рис. 29.4, необхо­димо составлять по отдельным расчетным точкам.

Отрезок ab (см. рис. 29.3) представляет собой величину годо­вой экономии, получаемой от применения первого варианта при некоторой программе П_Э.

Величину программы, при которой окупаются дополнитель­ные капиталовложения, можно определить графически (см. рис. 29.3). Для этого из точ­ки с₁ отложим по оси орди­нат отрезок cd, равный ве­личине

где – разность капи­тальных затрат по обоим срав­ниваемым ва­риантам;

t_п.к.з — срок погаше­ния капиталь­ных затрат.

Рис. 29.4. Определение критической про­граммы при сравнении себестоимости двух вариантов единичной операции.

Из полученной точки d проводим линию, параллель­ную прямой Е₁ (на рис. 29.3 показана пунктиром) до пе­ресечения с линией Е₂. Абсцисса точки пересечения этих линий представляет собой величину эффективной программы П_Э, при которой экономия в годовых затратах будет равна величине С_п.к.з. Следовательно, при П > П_Э приведенная себестоимость более производительного варианта, т.е. технологическая себе­стоимость, условно суммированная с величиной годового пога­шения капитальных затрат, будет меньше, чем при другом, ме­нее производительном варианте. При П < П_Э, наоборот, целе­сообразно применение менее производительного варианта.