Модернизация базового технологического процесса обработки детали
Введение
Фланец ведущей полумуфты входит в состав привода топливного насоса
высокого давления. Ведущая полумуфта надевается на вал шестерни привода
топливного насоса и к ней крепится пакет компенсирующих пластин, которые
компенсируют несоосность вала шестерни и вала ТНВД.
Производственная линия для изготовления фланца ведущей полумуфты
находится в цехе деталей двигателя ОАО «Автодизель» (ЯМЗ). Уровень технологии и
организации производства в цехе предприятия оказывает существенное влияние на
заводские технико-экономические показатели. Применение на основе станков с ЧПУ
высокопроизводительного инструмента и оснастки даёт значительное повышение
производительности труда.
После проведения анализа базового технологического процесса с точки
зрения обеспечения заданного качества и производительности обработки, в
соответствии с требованием рабочего чертежа и технических условий, можно
выдвинуть ряд предложений по совершенствованию процесса обработки, что
позволяет увеличить производительность обработки, снизить потребление
энергетических и трудовых затрат, повысить точность и качество обработки.
В качестве оборудования для механической обработки фланца ведущей
полумуфты 7511 - 1029264 предлагается: обрабатывающий центр FANUC A-T14iLe, который позволяет заменить 5 станков
(операции 005-035) - 2 Карусельно-фрезерных ЛГ-22, токарно-револьверный
п/а1А425, вертикально-сверлильный 2А135, выполняющих 5 операций, на
обрабатывающий центр FANUC A-T14iLe.
В базовом варианте технологического процесса используется: пять единиц
металлообрабатывающего оборудования с общим временем обработки детали Тшт =
14,55 мин. В проектном варианте технологического процесса предусматривается
замена этих станков на обрабатывающий центр FANUC A-T14iLe с Тшт = 5,4 мин.
1. Исходные данные
Таблица 1
Наименование показателя
|
Значение
|
|
база
|
проект
|
1. Годовая программа, шт.
|
45 000
|
45 000
|
2. Стоимость заготовки,
руб.
|
255,0
|
255,0
|
3. Цена 1кВт-ч.
электроэнергии, руб.
|
3,85
|
3,85
|
4. Стоимость сжатого
воздуха, руб./1000м3
|
340
|
340
|
5. Стоимость воды, руб./м3
|
31
|
31
|
6.Пар /тыс. куб.м.
|
533,5
|
533,5
|
7. Премия из фонда
заработной платы, %
|
4 0
|
40
|
8. Дополнительная
заработная плата, %
|
16
|
16
|
9. Единый социальный налог,
%
|
30
|
30
|
10. Норматив страхования
имущества, %
|
1,5
|
1,5
|
11. Эксплуатация
оборудования, процент от первоначальной стоимости
|
3,4
|
3,4
|
12. Ремонтный фонд, процент
от первоначальной стоимости, %
|
2
|
2
|
13. Стоимость
производственных площадей, руб./м2
|
4700
|
4700
|
14. Коэффициент,
учитывающий доп. площадь, предусмотренную условиями техники безопасности,
площади под проезды, проходы
|
4,5
|
4,5
|
15. Эффективный фонд
времени работы оборудования, час
|
3950
|
3950
|
16. Коэффициент спроса,
учитывающий недогрузку электродвигателей по мощности
|
0,2
|
0,2
|
17. Расход сжатого воздуха
на станок, м3/ч
|
0,15
|
0,5
|
18. Расход воды на один
станок в смену, м3
|
0,5
|
0,5
|
19. Норма амортизации
производственной площади, %
|
2,0
|
2,0
|
20. Норма содержания
производственной площади, %
|
2,5
|
2,5
|
21. Норма амортизации
оборудования, %
|
10
|
10
|
Таблица 2
Нормы времени
№ опер.
|
Наименование операции
|
Оборудование
|
Количество штук
|
Штучное время, мин.
|
База
|
005, 010
|
Карусельно-фрезерный
|
Станок ЛГ-22
|
2
|
8,72
|
015
|
Вертикально-фрезерный
|
Станок 6Н12
|
1
|
2,78
|
020
|
Токарно-револьверный
|
Станок 1А425
|
1
|
4,41
|
025
|
Вертикально-сверлильный
|
Станок 2А135
|
1
|
0,75
|
∑ 15,44
|
Проект
|
01
|
|
FANUC A-T14iLe
|
1
|
5,4
|
. Расчет количества оборудования и
коэффициентов его загрузки
; (1)
где
N - число единиц оборудования данной группы, ед.;
В
- годовая программа, шт.;
t - норма времени на обработку
изделия, ч./ шт.;
Тэ
- эффективный фонд времени работы оборудования;
a - коэффициент
выполнения норм.
Базовый
вариант:
Станок
ЛГ-22:
Станок
6Н12:
Станок
1А425:
Станок
2А135:
Проектный
вариант:
Центр
FANUC A-T14iLe:
Коэффициент
загрузки оборудования:
; (2)
Базовый вариант:
Станок
ЛГ-22:
Станок
6Н12:
Станок
1А425:
Станок
2А135:
Проектный
вариант
Центр
FANUC A-T14iLe:
Результаты расчета заносим в таблицу 3
Таблица 3
Оборудование
|
Годовая программа, В, шт.
|
Кол-во ед. оборудования,
шт.
|
Эффективный фонд времени,
ч.
|
Норма времени t, мин.
|
Коэффициент выполнения норм
|
Коэффициент загрузки
|
БАЗА
|
ЛГ-22
|
45000
|
2
|
3950
|
8,72
|
1,1
|
0,75
|
6Н12
|
45000
|
1
|
3950
|
2,78
|
1,1
|
0,48
|
1А425
|
45000
|
1
|
3950
|
4,41
|
1,1
|
0,76
|
2А135
|
45000
|
1
|
3950
|
0,75
|
1,1
|
0,13
|
Всего
|
14,55
|
|
ПРОЕКТ
|
FANUC, A-T14iLe
|
45000
|
1
|
3950
|
5,4
|
1,1
|
0,74
|
Таблица 4
Ведомость оборудования
Оборудование
|
Кол-во, шт.
|
Стоимость оборудования,
руб.
|
Балансовая стоимость, руб.
|
Норма амортиз., %
|
Сумма амортиз. А, руб.
|
Установленная мощность, кВт
|
Эффективный фонд времени,ч
|
БАЗА
|
ЛГ-22
|
2
|
475 000
|
950 000
|
10
|
95 000
|
15
|
3950
|
6Н12
|
1
|
350 000
|
350 000
|
10
|
35 000
|
7,5
|
3950
|
1А425
|
1
|
540 000
|
540 000
|
10
|
54 000
|
7,5
|
3950
|
2А135
|
1
|
350 000
|
350 000
|
10
|
35 000
|
5,5
|
3950
|
Сумма
|
5
|
|
2 190 000
|
10
|
219 000
|
35,5
|
3950
|
ПРОЕКТ
|
FANUC A-T14iLe
|
1
|
|
7 500 000
|
10
|
750 000
|
7,5
|
3950
|
3. Расчет капитальных вложений по
изменяющимся элементам затрат
К = Кб + Кз.д.; (3)
где Кб - стоимость изменяемых элементов основного и
вспомогательного оборудования;
Кз.д - стоимость изменяемых элементов производственных
площадей.
.1 Стоимость изменяемых элементов основного и вспомогательного
оборудования.
Кб = Кбал.× Кз.; (4)
Таблица 5
Наименование оборудования
|
Балансовая стоимость
оборудования
|
Коэффициент загрузки
|
Итого Кб
|
База
|
ЛГ-22
|
950 000
|
0,75
|
712 500
|
6Н12
|
350 000
|
0,48
|
168 000
|
1А425
|
540 000
|
0,76
|
410 400
|
2А135
|
350 000
|
0,13
|
45 500
|
Всего
|
2 190 000
|
3,12
|
1 336 400
|
Проект
|
FANUC A-T14iLe
|
7 500 000
|
0,74
|
5 550 000
|
.2 Стоимость изменяемых элементов производственных площадей
Кз.д. = Sз × Ц з.д. × Кз. × g
;(5)
где Sз - производственная площадь под оборудование, м2
Ц з.д- стоимость 1 м2 производственной площади,
руб.,
Кз - коэффициент загрузки,
g - коэффициент, учитывающий дополнительные площади.
Базовый вариант:
Станок ЛГ-22
Кз.д. = 2 ∙ 5,5 ∙ 5300 ∙ 0,75 ∙ 4,5 =
196 763 руб.
Станок 6Н12
Кз.д. =4,5 ∙ 5300 ∙ 0,48 × 4,5 = 51 516 руб.
Станок 1А425
Кз.д. = 3,5 ∙ 5300 ∙ 0,76 ∙ 4,5 = 63 441
руб.
Станок 2А135
Кз.д. = 3 ∙ 5300 ∙ 0,13 ∙ 4,5 = 9 302 руб.
Всего: Кз.д.= 321 022 руб.
Проектный вариант:
Центр FANUC A-T14iLe
Кз.д. = 7,5∙5300∙0,74∙4,5 = 132 368 руб.
База:
К = 1 336 400 + 321 022 = 1 657 422 руб.
Проект
К = 5 550 000 + 132 368 = 5 682 368 руб.
4. Капиталоемкость продукции
, (6)
База:
= 36,83
Проект:
= 126,27
5. Расчет себестоимости получения
изделия
Ст = ЗЗ + Зэ + ОЗП + ДЗП + Зс
+ Зсим + Ар + Зр +И + Зэкс + Асп
; (7),
где ЗЗ - затраты на производство заготовки;
Зэ - энергия на технические цели;
ОЗП - основная заработная плата производственных рабочих;
ДЗП - дополнительная заработная плата производственных рабочих
Зс - отчисления на социальные нужды;
Зсим - страхование имущества;
Ар - амортизация оборудования;
Зр - отчисления в ремонтный фонд;
И - возмещение износа инструмента;
Зэкс - затраты по эксплуатации оборудования;
Асп - амортизация и содержание
производственных площадей.
.1 Расчет себестоимости заготовки
Заготовка по базовому и проектному вариантам остается
без изменений. Расчет технологической себестоимости проводим без учета затрат
на заготовку.
.2 Расчет затрат энергии на технологические цели
.2.1 Затраты на электроэнергию в расчете на
деталеоперацию, руб./шт.
Зэл. = NУ×Кс×t/60×Цэл ;(8)
где Ny - установленная мощность токоприемников, кВт
Кс - коэффициент спроса
t - норма штучного времени, мин.
Цэл - цена 1 кВт/часа электроэнергии, руб.
Базовый вариант:
Станок ЛГ-22:Зэл. =15×0.2 × 8,72/60 ×3,85 =0,113 руб./шт.
Станок 6Н12:Зэл. = 7,5×0.2 × 2,78/60 ×3,85 =0,018 руб./шт.
Станок 1А425:Зэл. = 7,5×0.2 × 4,41/60 ×3,85 =0,028 руб./шт.
Станок 2А135:Зэл. = 5,5×0.2 × 0,75/60 ×3,85 =0,004 руб./шт.
∑ Зэл.=0,113+0,018+0,028+0,004 = 0,163 руб./шт.
Проектный вариант:
FANUC A-T14iLe:Зэл. = 7,5×0.2 × 5,4/60 ×3,85=0,035 руб./шт.
5.2.2 Затраты на сжатый воздух.
Зсж=; (9)
; (10)
где Цсж - стоимость 1 м3 сжатого воздуха руб.;
Qсж - годовой расход сжатого воздуха, м3;
Тэ - эффективный фонд времени;
g - расход
сжатого воздуха на 1 станок, ;
mn -
количество станков с пневматическим зажимом.
Базовый
вариант:
;
Зсж=;
Проектный
вариант:
;
Зсж=;
5.2.3 Затраты на воду для производственных нужд
Свод:
Звод
= Цвод ×Qвод × ×t/60× Тэ;(11)
где
Цвод - стоимость 1 м3 воды, руб./м3
Qвод - расход воды на один станок в смену, м3.
Базовый
вариант:
Звод
=;
Проектный вариант:
Звод
=;
5.2.4 Итого затраты на энергию в расчете на
деталь Сэ:
Зэ = Зэл + Зсж + З вод
; (12)
База:
Зэ = 0,163 + 0,056 + 0,515 = 0,734 руб./шт.
Проект:
Зэ = 0,035 + 0,013 + 0,191 = 0,239 руб./шт.
5.3 Заработная плата с налоговыми отчислениями
Результаты расчётов сведены в таблицу.
Таблица 6
Наименование
|
Разряд
|
Норма времени, мин.
|
Часовая тарифная ставка,
руб.
|
Расценка, руб. 3×4/60
|
Премия, руб. 5×20%
|
ОЗП, руб. 5+6
|
ДПЗ, руб. 7×16%
|
ОЗП+ДПЗ, руб. 7+8
|
Единый соц. налог, руб. 9× 30%
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
Станок ЛГ-22: Станок 6Н12:
Станок 1А425: Станок 2А135:
|
4 4 4 4
|
8,72 2,78 4,41 0,75
|
80,0 80,0 80,0 80,0
|
|
|
|
|
|
|
ИТОГО
|
|
14,55
|
80,0
|
19,4
|
3,88
|
23,28
|
3,72
|
27
|
8,1
|
FANUC A-T14iLe
|
5
|
5,4
|
96,0
|
8,64
|
1,73
|
10,37
|
1,66
|
12,03
|
3,61
|
5.4 Страхование имущества
Зсим = Куд× Нсим,(13)
где Нсим - норматив страхования имущества, %.
База Зсим = 36,83 × 0,01 = 0,368 руб.
Проект Зсим = 126,27 × 0,01 = 1,263 руб.
.5 Амортизация оборудования
Ар=; (14)
где
А - сумма амортизации оборудования, руб;
В
- годовая программа, шт;
Базовый
вариант:
Проектный
вариант:
.6
Отчисления в ремонтный фонд
Зр=; (15)
где
Кi - стоимость элемента основных фондов, %;
Нр.ф
- утверждённый предприятием норматив отчислений в ремонтный фонд, %. полумуфта привод себестоимость качество
Базовый вариант:
Проектный
вариант:
.7
Затраты на эксплуатацию оборудования
Зэкс=; (16)
где
Нэкс - норматив на эксплуатацию, %.
Базовый
вариант:
Проектный
вариант:
.8
Возмещение износа инструмента
Ар=; (17)
где
Ар - расход данного типоразмера инструмента на программу, шт;
tm -
машинное время на операцию;
ω - число инструментов, одновременно работающих на станке;
Тр
- расчётное время работы одного инструмента, ч;
Ку
= 0,08…0,3 - коэффициент преждевременного выхода инструмента из строя. Тр=5
ч.
Базовый
вариант:
Проектный
вариант:
Таблица 7
Потребность в инструменте.
Инструмент
|
Количество, шт
|
Цена за 1 шт.
|
Стоимость, руб.
|
Базовый вариант:
|
Фреза торцовая
|
1217
|
180
|
219 060
|
Фреза
|
367
|
140
|
51 380
|
Сверло
|
533
|
80
|
42 680
|
Зенковка
|
107
|
120
|
12 840
|
Всего: 325 960
|
Проектный вариант:
|
Фреза
|
688
|
250
|
172 000
|
Сверло
|
200
|
120
|
24 000
|
Зенковка
|
84
|
120
|
10 080
|
Всего: 206 080
|
Возмещение износа инструмента:
; (18)
Базовый
вариант:Проектный вариант:
.9
Амортизация и содержание производственной площади
5.9.1 Амортизация производственной площади
;(19)
где
Нв - норма на содержание производственной площади, %.
Кзд - стоимость изменяемых элементов
производственных площадей.
Базовый вариант: Проектный вариант:
руб./шт.
руб./шт.
5.9.2 Содержание производственной площади
, (20)
Нс
- норма содержания производственной площади.
Базовый
вариант: Проектный вариант:
руб./шт.
руб./шт.
.9.3
Амортизация и содержание производственной площади
Асп = Ас + Ап, (21)
Базовый вариант:
Асп = 0,178 + 0,235 = 0,413 руб./шт.
Проектный вариант:
Асп = 0,074 + 0,097 = 0,171 руб./шт.
.10 Технологическая себестоимость изделия по базовому и расчётному
проекту
Таблица 8
Элементы затрат
|
Сумма,
|
|
База
|
Проект
|
1. Стоимость заготовки
|
255
|
255
|
2. Затраты на
технологическую энергию
|
0,734
|
0,239
|
3. Основная заработная
плата
|
23,28
|
10,37
|
4. Дополнительная
заработная плата
|
3,72
|
1,66
|
5. Единый социальный налог
|
8,1
|
3,61
|
6. Страхование имущества
|
0,368
|
1,263
|
7. Амортизация оборудования
|
2,969
|
12,333
|
8. Эксплуатация
оборудования
|
1,009
|
0,419
|
9. Отчисления в ремонтный
фонд
|
0,95
|
0,394
|
10. Возмещение износа
инструмента
|
7,243
|
4,58
|
11. Амортизация и
содержание производственной площади
|
0,413
|
0,171
|
ИТОГО: Технологическая
себестоимость
|
303,786
|
280,039
|
6. Годовая экономия на одной детали
Экономия на технологической себестоимости:
Эт
= Стб - Стп = 303,786 - 280,039 = 23,747
Расчёт
годовой экономии:
Э = ( Стб - Стп)*Вп; (22)
Вп - годовой объём производства по проекту, шт.
Э = (303,786 - 280,039) *45000 = 1 068 615 руб.
7. Срок окупаемости
;
где
-годовая экономия, руб.
Таблица 9
Сравнительные технико-экономические показатели
Наименование показателей
|
Показатели
|
|
База
|
Проект
|
1. Годовая программа, шт.
|
45 000
|
45 000
|
2. Штучное время, мин.
|
14,55
|
5,4
|
3. Количество единиц оборудования
|
5
|
1
|
4. Капиталоёмкость, руб./шт.
|
36,83
|
126,27
|
5. Установленная мощность,
кВт
|
35,5
|
7,5
|
6. Затраты на
технологическую энергию
|
0,734
|
0,239
|
7. Основная заработная
плата
|
23,28
|
10,37
|
8. Единый социальный налог
|
8,1
|
3,61
|
9. Технологическая
себестоимость получения изделия, руб./шт.
|
303,786
|
280,039
|
10. Годовая
экономия, руб.
|
1 068 615
|
11.Срок окупаемости , лет
|
3,7
|
Заключение
Работа включала в себя расчёт количества оборудования и коэффициента его
загрузки, расчёт капиталоёмкости продукции, составление калькуляции
технологической себестоимости.
В результате замены 5 станков (операции 005-035) - 2 Карусельно-фрезерных
ЛГ-22, токарно-револьверный п/а1А425, вертикально-сверлильный 2А135,
выполняющих 5 операций, на обрабатывающий центр FANUC A-T14iLe происходит уменьшение штучного и
машинного времени приблизительно в 2 раза, вследствие чего снижаются затраты на
технологическую энергию в 3 раза и отчисления в ремонтный фонд в 1,5 раза.
Также, за счёт уменьшения машинного и штучного времени происходит снижение ОЗП
с 23,28 руб./шт. до 10,37 руб./шт., а ДЗП - с 3,72 руб./шт. до 1,66 руб./шт.
Вследствие мероприятий по модернизации технологического процесса происходит
снижение затрат на амортизацию и содержание производственных площадей с 0,413
руб./шт. до 0,171 руб./шт.
В результате модернизации базового технологического процесса экономия на
технологической себестоимости составила 280,039 руб/шт, а годовая экономия
составила 1 068 615 руб.
Применение новой технологии можно считать оправданным, несмотря на то,
что для внедрения новой технологии требуются большие первоначальные затраты.
Список использованных источников
1.
Методические указания к выполнению организационно-экономической части
дипломного проекта для студентов специальностей МТ (для специальности 151001).
М.: ЯГТУ, 2005. - 30с.
. Курсовой
проект по ТМС