Выбор и экономическое обоснование варианта конструкции средства автоматизации

  • Вид работы:
    Курсовая работа (т)
  • Предмет:
    Эктеория
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    441,69 Кб
  • Опубликовано:
    2015-05-27
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Выбор и экономическое обоснование варианта конструкции средства автоматизации

Задание на курсовую работу


Произвести выбор варианта конструкции средства автоматизации на основе комплексного технико-экономического анализа.

Выполнить расчёты частных и общих экономических показателей, характеризующих варианты.

Определить затраты на разработку новой конструкции.

Выявить области экономически эффективного применения сравниваемых вариантов.

Содержание

Описание вариантов компоновки

) Базовый

) Предлагаемый

Комплексный анализ вариантов конструирования

А) Исходные данные

Б) Расчетное количество однотипного оборудования для выполнения годового объёма продукции

В) Коэффициент использования оборудования КИО=ОPi/1

Г) Проведём расчет количества работающих на данной операции людей

Д) Расчет себестоимости новой конструкции

Е) Расчет капитальных вложений

Ё) Расчет себестоимости продукции

Ж) Экономический эффект от внедрения новой техники

З) Сравнение приведенных затрат и подтверждение (опровержение) выбранного варианта конструкции

И) Годовая критическая программа производства

Вывод

Концевые сноски

Базовый (2): с помощью Вибробункера (ВБ) с наклонным лотком, пластины с которого переходят на автомат для сборки внутренних звеньев пластинчато-роликовой цепи. Один оператор контролирует работу ВБ и засыпает в него пластины, другой контролирует работу автомата (устройства без каких-либо управляющих программ, работающего в установленном режиме) и выполняет периодический съём изделий.

 

Рисунок 1. Автомат для сборки внутренних звеньев пластинчато-роликовой цепи 1 - ротор, 2 - паз, 3 - ролик, 4 - спутник со штырями, 8 - пластина, 9 - выемка ротора.

Процесс сборки упрощенно выглядит следующим образом:

Пластины проходят по вибробункеру в автомат, изображенный на рисунке. После чего:

А) установка ролика 3 под действием собственного веса в паз 2 остановленного ротора 1, после чего ротор поворачивается и останавливается.

Б) сборка спутника 4 с роликами 3

В) Установка пластин 8 в боковые выемки 9 ротора 1

Г) предварительная напрессовка пластин на спутники со штырями

Д) допрессовка пластин 8

Е) сброс готовой продукции.

Все операции производятся при неподвижном роторе. После выполнения каждой операции ротор проворачивается на заданный угол.

Время цикла tшт=8,2 [1].

Предлагаемый (1): Вибробункер с отсекателем, с которого пластина падает на подаваемый по конвейеру спутник со штырями. Детали в ВБ засыпаются оператором, который контролирует работу ВБ и отсекателя (2), другой оператор контролирует работу конвейера и периодически снимает детали.

Рисунок 2 - Принципиальная схема АЗУ: 1 - вибробункер, 2 - отсекатель, 3 - конвейер со спутниками, 4 - ФД

Отметим, что чаша вибробункера оснащена ограничителем, который не позволяет оказавшимся друг на друге пластинам оставаться в таком положении на выходном лотке. Попадая на ограничитель (см. Рис.3), лежащая сверху вторая пластина не может пройти под ограничителем и падает вниз. А лежащая снизу первая пластина благодаря достаточному зазору беспрепятственно проходит под ограничителем.

Рисунок 3 - Приципиальная схема работы ограничителя (на показаны опоры конвейера и не вставшие ещё в позицию совмещения спутники. Это сделано, чтобы избежать загромождения схемы). 1 - Нижняя пластина, 2 - верхняя пластина, 3 - ограничитель, 4 - фотодатчик с источником света

Время цикла tшт=1,2 [1].

Комплексный анализ вариантов объекта конструирования


А) Исходные данные:

Таблица 1.

вар

Наименование исходных единиц оборудования

Цена, руб

Источник информации

1

ВБ с прямым лотком и отсекателем

302 500

#"873494.files/image004.gif">

Годовой фонд рабочего времени, ч

2000

Методич. указания к работе

Норма штучного времени, с

1,2 8,2

Предыдущая курсовая работа

Ко

коэф-т загрузки оборудования по времени

0,95

Методич. указания к работе

Кв=

коэф-т выполнения норм

0,87

Методич. указания к работе

Rm

Категория ремонтной сложности


Единая система планово-принудительного ремонта

Годовой выпуск продукции (теор.)

200 000

Предыдущая курсовая работа

Масса материала заготовки, кг Сталь 40Х13 Чугун СЧ20 (в.1) Чугун СЧ20 (в.2) Сталь Ст3

 9 100 16 4,3

 Предыдущая курсовая работа

Цмi

Цена материала, руб/кг Сталь 40Х13 Чугун СЧ20 (в.1) Сталь Ст3

 97 85 26

#"873494.files/image006.gif">, где

-норма штучного (т.к. производство - массовое) времени на выполнение операции.

=200 000* (1-0,03-0,015) =191 000 шт

годовой объем запуска в производстве, где 200000 шт - программа выпуска изделия, 0,03 - технологические потери, 0,015 - потери от брака.

Фд=2 000 ч - действит. годовой фонд работы оборудования при односменном реж. работы

Ко=0,95-коэф-т загрузки оборудования по времени (см. табл.1)

Кв=0,87-коэф-т выполнения норм (см. табл.1)

ОP1===0,038 ед,

ОP2==0,261 ед,

Так как расчетное к-во оборудования получилось дробным, округлим его до ближайшего большего целого числа ОP1= ОP2=1. В таком случае необходимо посчитать

В) Коэффициент использования оборудования КИОPi/1

КИО1=0,038/1=1 КИО2=0,261/1=1

Результаты расчётов приведены в Таблице 2

Таблица 2

Ведомость оборудования:

вар

Наименование единиц оборудования

Цена, руб

Принятое к-во единиц Опр

Кио

Категория ремонтной сложности

1

ВБ с прямым лотком

302 500

 1

 0,038

1,3*1,5=1,95 [3]


Конвейер со спутниками

142 000



0,25


Фотодатчик

500



Нет смысла чинить, проще купить новый


Суммарная стоимость

445 000


2

Вибробункер (ВБ) с наклонным лотком

305 000

 1

 0,261

1,95


Автомат для сборки звеньев цепи

1 275 000



1,3


Суммарная стоимость

1 580 000



Заметим, что в1 конструкции средства автоматизации значительно дешевле в2.

Подготовительно-заключительное время затрачивается один раз для всей партии одновременно обрабатываемых деталей. В массовом производстве на станках выполняются одни и те же операции. Поэтому рабочий не должен менять приспособление, инструменты, знакомиться с чертежами и технологическими картами на изготовление детали многократно. Он это делает один раз перед выполнением данной операции.

Г) Проведём расчет количества работающих на данной операции людей

Обоснуем формы оплаты труда всех работников подразделения (описание для в1 и в2):

Оператор - загружает на техн. операцию (оператор№1) и выгружает с неё (№2) заготовки, но большую часть времени контролирует процесс запрессовки. Оплата-сдельная

Слесарь - выполняет ремонтные работы при механической поломке какого - либо элемента данной конструкции. Его занятость на операции - неполная, кроме этой он занимается иными работами, не входящими в состав рассматриваемой операции. Оплата - тарифно-премиальная, по трудоёмкости.

Электрик - выполняет ремонтные работы при электрической поломке какого - либо элемента конструкции. Занятость на операции - неполная, кроме данной операции он занимается иными работами, не входящими в состав рассматриваемой нами операции запрессовки. Оплата - тарифно-премиальная, по трудоёмкости.

Электронщик - выполняет ремонтные и наладочные работы при поломке или установке какой - либо электронной схемы данной конструкции. Его занятость на операции - неполная, кроме данной операции он занимается иными работами, не входящими в состав рассматриваемой нами операции запрессовки. Оплата - тарифно-премиальная, по трудоёмкости.

Численный состав работников подразделений:

Таблица 3

Вар

Тип персонала

Специальность

К-во

Тарифная ставка/плата с изделия

Трудоёмкость, Чел-ч

1

Основной Вспомогательный Обслуживающий:

- Оператор Слесарь Электрик Электронщик

- 2 1 1 1

- 2 3 1 2

- 1,12 р/шт 94 руб 69 руб 92 руб

- 100 7,4 2,57 1,75

2

Основной Вспомогательный Обслуживающий:

- Оператор Слесарь Электрик Электронщик

- 2 1 1 1

- 2 4 1 2

- 1,12 р/ш 111 руб 69 руб 92 руб

- 100 18,52 12,5 5,73


Д) расчёт себестоимости изготовления новой конструкции

Полная себестоимость изготовления вновь разработанной конструкции определяется по формуле:

Сполнмпокзкрвн, где

Вариант 1:

См - затраты на материалы, См=∑ Gмi*Цмi*kимi, где i=1 - это материал на элемент конструкции "отсекатель" - сталь 40Х13; i=2 - узлы конструкции спутника, материал СЧ20, i=3-узлы конструкции спутника, материал ст 3.

См= (9 кг*97 руб/кг* 0,87) + (100 кг*85 руб/кг*0,61) + (4,3 кг*26руб/кг*0,35) ≈ ≈760+5185+39 =5984 руб.

Спок - затраты на покупные элементы и узлы конструкции согласно таблице 1, равны 445 000 руб.

Сз-затраты на заработную плату по изготовлению изделия определяются, как =13 993 руб, Уз и Ум - удельные веса затрат на зарплату и материалы в себестоимости аналогичной продукции

конструкция себестоимость экономическое обоснование

Скр - косвенные расходы. Скр==36 803 руб, где Уцр и Уоз - это процент цеховых и общезаводских косвенных расходов на предприятии-изготовителе изделия.

Свн - внепроизводственные расходы примем равными 4,5% от производственной себестоимости. Тогда

Свн=0,045* (5 984+445 000+13 993+ 36 803) ≈22 580 руб.

В итоге Сполн1= 524 360 руб. - себестоимость получения первой конструкции

Вариант 2:

См= (16 кг*85 руб/кг*0,95) =1 292 руб - затраты на материалы наклонного лотка.

Спок= 1 580 000 руб.

Сз=3 021 руб.

Скр==7 945 руб

Свн=0,045* (1 292+1 580 000 +3 021+ 7 945) ≈71652 руб.

Итак, Сполн2= 1 663 910 руб. - себестоимость получения второй конструкции

Е) Произведём расчёт капитальных вложений:

Кап. вложения в условиях использования РТК и ГПС высчитываются по формуле

К=КобздслоснэвмтрдАСИО, где

Коб - вложения средств в оборудование

Коб= Котпр+ Квспуу, где Куу - кап. вложения на устройство управления - равны 0, т.к. все элементы обеих конструкций не обладают различными режимами работы и, соответственно, не предназначены для программного регулирования, а значит, не нуждаются в устройствах управления.

Квсп - вложения во вспомогательное оборудование, Квсп1 =5 000 руб, Квсп2 =11 500 руб.

Кпр - вложения в промышленных роботов, равны 0, так как в обоих вариантах роботы не используются.

Вложения в основное технологическое оборудование Кот=∑ Цобi* Опр i*Киоi.

Кот1=445 000*1*0,038=16 910 руб, Кот2=1 580 000*1*0,261=412 380 руб.

Таким образом, Коб1=16 910+5 000=21 910 руб Коб2= 412 380+11 500=423 880 руб.

Кзд - вложения в производственные помещения, занимаемые оборудованием

Кзд1==46 043 руб Кзд2==17 759 руб.

Ксл - вложения в служебно-бытовые помещения, равны 30 000 руб.

Косн - вложения в технологическую оснастку

Косн1=1000 руб * 5 шт=5 000 руб Косн2=2300 руб * 5 шт=11 500 руб

Кэвм - вложения в ЭВМ и технические средства АСУ

Ктр - вложения в транспортные средства

Кд - стоимость пуска системы

КАСИО - вложения в автоматизированную систему инструментального обеспечения

Таблица 4

К

В.1, руб

Пояснение

В.2, руб

Пояснение

Коб

21 910

Коб зависит от Кио

423 880

Коб зависит от Кио

Кзд

46 043

Поддержание помещения в пригодных для работы условиях

17 759

Ксл

30 000


30 000


Косн

5 000

Приспособления для установки спутников на конвейер

11 500

Приспособления для установки спутников в автомат

Кэвм

4 200

Установка фотодатчика над конвейером и настройка его срабатывания

-


Ктр

2 000

 Тара для засыпания пластин в вибробункер

2 000

Тара для засыпания пластин в вибробункер

Кд

53 805

Пуско-наладочные работы

31 500

Пуско-наладочные работы

КАСИО

-

Вложений в АСИО нет

-

Вложений в АСИО нет

Итого

162 958 - все капитальные вложения в1

516 639 - все капитальные вложения в2

Ё) Расчёт себестоимости продукции от полноты учёта затрат:

Технологическая себестоимость определяется по формуле

Ст=СЗЭАРПР, где

СЗ - заработная плата рабочих.

СЗ= [Чос**Плата с изд*+*∑ (Тар. стi*занi)] Opi* Кз* Кдз* Кдт* Ксс

Для первого варианта:

СЗ1= [2*191 000шт*1,12+2000ч (94*0,074+69*0,0257+92*0,0175)] *1*1*1,1*1,2*1,24=734 136

Для второго варианта:

СЗ1= [2*191 000шт*1,12+2000ч (111*0,074+69*0,0257+92*0,0175)] *1*1*1,1*1,2*1,24=738253

СЭэлсвв (затраты на силовую электроэнергию, сжатый воздух, воду).

Сэл1=Ny*kH*kодн*kBPшкгэ/η= (3*0,11+0,55+0,95) кВт*ч*0,75*0,8*0,7*2000ч*5,04 руб. /кВт·ч /0,8=2 967 руб,

где

Ny - суммарная установленная мощность электродвигателей устройств, kHi - это загрузка э/д по мощности, kод - одновременность их работы, kBP - загрузка э/д по времени, Тшкг - годовой фонд работы устройств, Цэ - цена кВт/ч энергии, руб, η-КПД средства автоматизации.

Сэл2= (0,33+0,15+0,85) кВт*ч*0,75*0,8*0,3*2000 час*5,04 руб. /кВт·ч /0,83=2011 руб

Ссв1в1=0, так как сжатый воздух и вода в первом варианте средства автоматизации сборки не используются.

Ссв2=0,84м3/ч*2000 ч*40 руб*0,33*1,15=25 502 руб - годовые расходы второго варианта на сжатый воздух.

Св2=0, тк вода в данном варианте устройства не используется.

Таким образом, СЭ1=2 967 руб, а СЭ2=2 011 руб + 25 502 руб= 27 513 руб.

СА-затраты на амортизацию

СА1===3 148 руб,

где НАР - норма амортизационных отчислений на реновацию (замену оборудования)

СА2==55 293 руб.

СР - годовые затраты на ремонт и ТО.

СРр обр тр= (НАКобм*RM+HЭ* RЭ) + (0,105*КТР),

где Ср об - затраты на ремонт и межремонтное обслуживание ТО, Ср тр - затраты на ремонт и межремонтное обслуживание транспортных средств, НАК - норма амортизационных отчислений на капитальный ремонт, Коб - это капиталовложения на оборудование, Нм - среднегодовые затраты на текущий ремонт и межремонтное обслуживание на одну единицу ремонтной части, RM - ремонтная сложность мех. части оборудования, HЭ - среднегодовые затраты на текущий ремонт и межремонтное обслуживание на одну единицу электрической части, RЭ - ремонтная сложность мех. части оборудования, КТР - капиталовложения на транспортные средства, используемые в варианте компоновки.

СР1= (0,04*21 910 руб+ (408+162) руб/г * 1,95+ (3 850+377) руб*0,25) + (0,105*2 000) =3 255 руб

СР2= (0,04*423 880+ (408+162) *1,95+ (987+28) *1,3) + (0,105*2 000) =19 596 руб.

прочие цеховые расходы. Включают в себя расходы на заработную плату ИТР, расходы на охрану труда, рационализацию и т.д. Они определяются суммой предыдущих расходов - С, умноженной на kцпр, = 0,25-0,4. Приняв kцпр=0,32, мы можем посчитать

Ст1=1,32* (СЗЭАР) =1,32* (691 860+2 967+3 148+3 255) =702 272 руб.

Ст2=1,32* (691 860+27 513+55 293+19 596) =1 048 426 руб.

Ж) Определим экономический эффект от внедрения новой техники.

Эп=ЦБ* [ (В21) *kccл-1] +∆C+∆K+Эксэ, где

21) - отношение годовых объёмов продукции, производимой при новом варианте конструкции (1) к базовому (2). Берется равным 1, так как, несмотря на то что, вариант (1) способен выпускать в 25 раз больше требуемой годовой программы, чем второй, да и второй вариант (базовый) значительно простаивает, мы не собираемся менять или перевыполнять программу выполнения изделия.

Цб - цена базового изделия (1) =1 580 000 руб

kccл - коэ-т учета изменения срока службы изделия, =1.

∆С - изменение технологической себестоимости работ по проекту

∆С=См2-См1=1 048 426-702 272=346 154 руб.

∆К - изменение отчислений от сопутствующих капитальных вложений потребителя при использовании им новой конструкции (1) взамен базовой (2).

∆К=ЕН* (К21) =0,15* (516 639-162 958) =53 052 руб,

где К2 и К1 - капитальные вложения в разных вариантах компоновки, Ен - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений. Согласно методическим указаниям, его принимают примерно сопоставимым с процентной ставке рефинансирования (8,25%). Назначим его равным 15% -ам (или 0,15).


Тогда Эп=1 580 000* (1*1-1) + 346 154 +141 472= 487 626 руб - полезный эффект.

З) Сравнение приведенных затрат и подтверждение (опровержение выбранного варианта конструкции)

ЗПР=См+Ен*К→min,

где ЗПР - приведенные затраты, обусловленные изготовлением продукции по вариантам, р/г, См - технологическая себестоимость изготовления продукции по различающимся элементам затрат, р/г, К - капитальные вложения по варианту.

ЗПР1= 702 272+0,4*162 958=767 455 руб ЗПР2=1 048 426+0,4*516 639=1 255 082 руб

ЗПР1< ЗПР2,

следовательно, первый вариант конструкции изделия был выбран правильно

З) Годовой экономический эффект от внедрения более экономичного варианта можно узнать по формуле

Эг= ЗПР2 - ЗПР1=1 255 082 - 767 455= 487 627 руб

И) Годовая критическая программа производства

КР=, где

Сб2, Сб1 - условно - постоянная часть себестоимости годового объёма работ (охватывает элементы текущих затрат, остающиеся одинаковыми при изменении годового объема производства) по вариантам, р/г

Кб1, Кб2 - условно-постоянная часть капитальных вложений по вариантам, р

Са1, Са2 - условно-переменная часть себестоимости годового объёма, приходящаяся на единицу работы по вариантам, руб/ед

Куда1 и Куда2 - условно-переменная часть капитальных вложений на единицу работы по вариантам, р/ед/г.

Сб= САРПР.

Сб1=3 000+2 500+=175 748 руб Сб2=52 000+17 500+=323 664 руб

Кб=Кобздоснтрд

Кб1=20 000+40 000+5 000+2 000+53 805= 128 758 руб

Кб2=410 000+7 500+ 11 500+2 000+31 500= 486 567 руб.

Са=Сз+Сэ +Сау+Сру

Са1= (691 860+2 967+148+755) / Qгв =698 730 руб/200 000=3,494 руб/ед. Са2= (691 860+19 513+3293+2096) / Qгв =714 762 руб/200 000=3,574руб/ед.

Куда=Ка/Qгз. Ка=Кобу+Кзду+Ксл

Ка1=1 100+6 043+30 000=37 143 руб Ка2=13 808+ 10 259+30 000=54 067 руб.

Куда1=37 143/191 000=0, 194 р/ед/г Куда2=54 067/191 000=0,283 р/ед/г

QгКР=≈-2 572 591 ед/г - годовая критическая программа (== интервал изменения объёма производства продукции, обеспечивающий относительно малые затраты.

Таблица 5. Сравнительные показатели вариантов

Показатель

Ед-ца измерения

Предлагаемый вариант

Базовый

Предельная цена конструкции

р/изд

445 000

1 580 000

-1 135 000

Себестоимость ед-цы продукции

р/ед

702 272

1 048 426

-346 154

Удельные капитальные вложения

р/ед/г

0, 194

0,283

-0,089

Приведённые затраты

р/ед

767 455

1 255 082

-487 627

Численность персонала

Чел

5

5

0

Площадь занимаемого оборудования

м2

3,49

5,14

-1,65

Производительность оборудования, в год, при бесперебойной работе в односменном режиме

Шт

6 000 000

878 000

5 122 000

Экономический эффект

р/г

487 627

Годовая критическая программа

Ед/г

-2 572 591

-


Зпр (Q) =СБНБАН*Куда*Q

Зпр1 (Qгв) =175 748+0,15*128 758+3,48*0,15*0, 194*Q=195 062+0,101*Q

Зпр2 (Qгв) =323 664+0,15*486 567+3,62*0,15*0,283*Q=396 649+0,154*Q

        4 -     3 -     2 -     1     0       1     2      3        4 *106, Q, ед

Вывод: Отрицательное значение годовой критической программы производства указывает на то, что до величины QгКР (не существующей в природе, так как объем выпуска продукции не может быть отрицателен) выгоднее базовый вариант изготовления продукции 2 (так как он обладает меньшими затратами на производство детали). А при объёме выпускаемой продукции, превышающем годовую критическую программу, целесообразным становится выпуск изделия первым (предлагаемым способом). Стало быть, мы еще раз убеждаемся, что при любом возможном объёме выпускаемой продукции нам следует выбирать первый предлагаемый вариант, так как он содержит в себе меньше затрат и имеет большей производительностью.

То, что QгКРтеор< QгКРпр, что говорит о значительной погрешности расчетов.

Концевые сноски


[1] Предыдущая курсовая работа, 2014 год

[2] А.А. Иванов, А.А. Москвичев "Проектирование нестандартного автоматического оборудования", НГТУ, 2004

[3] М.О. Якобсон, "Единая система принудительно-планового ремонта и рациональной эксплуатации".

Похожие работы на - Выбор и экономическое обоснование варианта конструкции средства автоматизации

 

Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!