раздел 2
условия эффективного применения токарного
металлорежущего оборудования в серийном
производстве
2.1. Технико-экономическое обоснование области наивыгоднейшего использования
различных типов токарных станков
В многономенклатурном машиностроительном производстве в зависимости от широты
номенклатуры и объема выпуска продукции для токарной обработки валов средних
размеров могут применяться токарно-винторезные станки с РУ, токарные станки с
ЧПУ, многорезцовые и копировально-многорезцовые токарные полуавтоматы. Выбор
наивыгоднейшего варианта осуществляется чаще всего по минимуму экономического
критерия: технологической себестоимости обработки или приведенных затрат, с
помощью которых оценивается экономическая эффективность сравниваемых токарных
технологических операций. Основным критерием выбора наивыгоднейшего варианта из
нескольких возможных является часть годовых приведенных затрат, учитывающих
изменяющиеся для сравниваемых вариантов факторы. Граница областей эффективного
применения двух вариантов оборудования, предназначенного для выполнения одной
технологической задачи, определяется из условия равенства экономических затрат,
т.е.
ЭЗ1 = ЭЗ2 или ЭЗ2 / ЭЗ1 = 1,
где ЭЗ1, ЭЗ2 – экономические затраты по конкурирующим вариантам (с индексом 1
более производительный, чем с индексом 2).
Как показывают расчеты, вторая форма записи этого условия предпочтительнее,
т.к. при ее использовании однонаправленные ошибки при исчислении затрат
сокращаются.
Это условие делит допустимые значения параметров, характеризующих использование
оборудования, на две области: в первой в соответствии с выбранным критерием
эффективности целесообразно применять один вариант оборудования, во второй –
другой.
Технико-экономическая модель выбора технологического варианта токарной
обработки, полученная на основании рассмотренного подхода имеет следующий вид:
, (2.1)
где Тштi – штучное время обработки детали i-го наименования, мин;
Ст – годовая технологическая себестоимость всех операций, выполняемых на данном
оборудовании, грн;
Nд – число наименований деталей, обрабатываемых на станке в течение года, шт;
Cно – годовая стоимость наладки станка и дополнительного оборудования, грн;
hз – коэффициент загрузки оборудования (для станка с ЧПУ – 0,85, а с РУ – 0,7);
Nз – число запусков деталей одного наименования в течение года, шт;
Тпз – подготовительно-заключительное время, мин;
Фо – эффективный годовой фонд времени двухсменной работы станка, ч.
Годовая технологическая себестоимость Ст определяется c учетом годовой
заработной платы станочников; годовых затрат, связанных с подготовкой и
эксплуатацией режущего инструмента; годовых затрат на все виды ремонта и
технического обслуживания; части годовых приведенных затрат при обработке
деталей, учитывающей составляющие, зависящие от стоимости оборудования; части
годовых приведенных затрат, учитывающей составляющие, зависящие от
производственной площади, занимаемой оборудованием и управляющими устройствами,
а также части годовых приведенных затрат, учитывающей составляющие, зависящие
от площади служебно-бытовых помещений.
Используя зависимость (2.1) и вводя обозначение относительной
производительности
в развернутом виде получим уравнение границы областей применения сопоставляемых
вариантов, которое можно записать следующим образом:
(2.2)
Нами определены границы областей эффективного применения токарных станков
моделей 16К20 с РУ, 16К20Ф3 и 16К20Т1 с ЧПУ, а также многорезцового
токарно-копировального полуавтомата 1Е713П.
После подстановки исходных данных, характеризующих обработку на станках моделей
16К20 и 16К20Ф3, в уравнение (2.2) и выполнения необходимых преобразований
уравнение для определения границ областей эффективного применения
сопоставляемых станков имеет вид:
(2.3)
Определение границ эффективного применения станков моделей 16К20 и 16К20Т1
осуществляется с помощью следующего уравнения
(2.4)
Для сравнительного анализа эффективности применения токарных станков моделей
16К20 и 1Е713П получена зависимость.
(2.5)
Уравнение границы эффективного применения станков моделей 16К20Ф3 и 1Е713П
имеет вид:
(2.6)
Графическая интерпретация зависимостей (2.3), (2.4), (2.5) и (2.6) показана на
рис. 2.1. Серийность производства может характеризоваться величиной NД или
временем обработки средней годовой программы выпуска деталей NП одного
наименования, обрабатываемых на станке, NП·Tшт. Здесь Tшт – средняя величина
штучного времени изготовления деталей на станке, мин. Тогда при среднем фонде
штучного времени работы станка, равном 3000 час, NД = 3000 / NП·Tшт.
Графики уравнений (2.3), (2.4), (2.5) и (2.6) позволяют определить, при каких
значениях относительной производительности q и характеристики серийности NД или
NП·Tшт деталь целесообразно изготавливать на каждом из сопоставляемых станков.
Если точка, соответствующая этим данным располагается, например, ниже графика 1
(рис. 2.1), то целесообразно использовать для обработки детали
токарно-винторезный станок с РУ, а если выше, то токарный станок с ЧПУ модели
16К20Ф3.
Расчеты по технико-экономическому обоснованию области рационального применения
рассмотренных типов токарных станков выполнены с использованием усредненных
данных, полученных на действующих машиностроительных предприятиях. Для решения
конкретной производственно-технологической задачи определение границ
эффективного применения металлорежущего оборудования следует выполнять на
основании технико-экономических данных, характеризующих производственный
процесс предприятия, на котором предполагается осуществлять токарную обработку
детали.
Для принятия ре
- Київ+380960830922