Производительность и экономичность технологических процессов

К основным и наиболее объективным критериям целесообразности выбора наиболее подходящего для конкретных условий варианта обработки относятся его производительность и экономичность.

В общем случае производительность это количество деталей, сборочных единиц или изделий, изготавливаемых или собираемых в единицу времени. Производительность тесно связана с трудоемкостью и себестоимостью посредством штучно-калькуляционного или штучного времени, которое определяется при техническом нормировании.

Техническое нормирование в широком смысле этого понятия представляет собой установление обоснованных норм расхода производственных ресурсов (энергии, сырья, материалов, инструмента, рабочего времени и т.д.). Особенно важной задачей, решаемой при проектировании технологических процессов, является задача технического нормирования рабочего времени, т.е. нормирования труда. Одной из основных задач нормирования является определение меры труда и соответствующего вознаграждения.

Существуют следующие методы нормирования труда: опытно-статистический метод; расчетно-аналитический метод (техническое нормирование); метод укрупненного нормирования.

Опытно-статистический метод и метод укрупненного нормирования используются в единичном и мелкосерийном производстве. Расчетно-аналитический метод используется в мелкосерийном (при использовании станков с ЧПУ), среднесерийном, крупносерийном и массовом производстве.

Опытно-статистический метод не предполагает аналитического расчета трудоемкости отдельных элементов выполняемой работы и их суммирования. Норма времени устанавливается на всю операцию в целом путем сравнения с нормами и фактической трудоемкостью выполнения в прошлом аналогичной работы. Основой этого метода являются статистические данные о фактической трудоемкости аналогичных операций в прошлом и опыт нормировщиков и мастеров.

Недостатки опытно-статистических норм заключаются в том, что они узаконивают на будущее существовавшие в прошлом недостатки в технологии и организации труда и производства, являются заниженными и не отвечают задачам вскрытия резервов производства и повышения производительности труда.

В условиях единичного и мелкосерийного производств экономически нецелесообразно расчленять операции на дифференцированные элементы для определения норм времени. В этом случае определение норм времени производится по укрупненным нормативам (на технологические переходы) или по типовым нормам, составленным расчетно-аналитическим методом для типовых ТП.

Использование расчетно-аналитического метода (технического нормирования) позволяет: выявить резервы рабочего времени; улучшить организацию труда на предприятии; установить правильную меру труда; повысить производительность труда и увеличить объем производства.

Нормы времени, определенные расчетно-аналитическим методом, называются технически обоснованными нормами или просто техническими нормами.

Технически обоснованная норма времени (техническая норма) – это время, необходимое для выполнения единицы работы, установленное расчетом исходя из рационального использования в данных условиях производства труда рабочего (живого труда) и орудий труда (овеществленного труда) с учетом передового производственного опыта.

Техническая норма устанавливается с учетом наличия рационального ТП, правильной для данных производственных условий организации труда и выполнения работы рабочим соответствующей квалификации, производительность труда которого выше средней производительности труда рабочих на аналогичной работе.

Технические нормы служат основой для определения производительности труда, требуемого количества и загрузки оборудования, производственной мощности участков и цехов, расчета основных показателей по труду и заработной плате, проведения оперативного (календарного) планирования.

Достоинство технических норм в том, что они предусматривают использование передового производственного опыта, а также более полное использование имеющихся средств производства и рабочего времени, так как они установлены исходя из рационально построенных технологических и трудовых процессов, определяют производительность труда выше среднего достигнутого уровня и являются поэтому прогрессивными, подтягивающими отстающих рабочих к передовым, являются однородными по жесткости, что исключает появление неоправданно высокой или чрезмерно низкой оплаты труда, в обоих случаях приводящей к дезорганизации производства, устраняют конфликты и споры о правильности норм, имеющие место при опытно-статистическом нормировании.

Нормируемые затраты рабочего времени классифицируются на подготовительно-заключительное время, оперативное время (сумма основного и вспомогательного времени), время обслуживания рабочего места (сумма времен технического и организационного обслуживания) и время перерывов на отдых и личные потребности рабочего.

В структуру штучно-калькуляционного времени входят штучное и подготовительно-заключительное время.

В структуру штучного времени входят основное и вспомогательное время, время технического и организационного обслуживания рабочего места, время перерывов на отдых и личные потребности рабочего.

При современном уровне развития технологии машиностроения имеется возможность изготовить практически любую деталь разними способами. Проектируя технологический процесс, важно установить его оптимальный вариант, отвечающий всем техническим и экономическим требованиям производства. Те же соображения относятся к необходимости выбора оптимального варианта выполнения каждой операции данного технологического процесса. Задача по определению эффективности вариантов сложна и трудоемка. Критерием целесообразности считают наименьшую технологическую себестоимость изготовления изделия. Технологическая себестоимость ― часть себестоимости изделия, определяемая суммой затрат на осуществление технологических процессов изготовления изделия (ГОСТ 14.205 - 83). Для детали она складывается из стоимости материала или заготовки и себестоимости механической обработки (без учета накладных расходов). Выбор экономически наиболее выгодного варианта построения ТП проводят путем сравнения технологических себестоимостей выполнения ТП в сравниваемых вариантах. По результатам сравнения выбирают вариант, обеспечивающий наименьшую себестоимость изготовления изделия.

Расчет экономичности вариантов технологических процессов проводится бухгалтерским или элементным методом.

При бухгалтерском методе учитываются текущие и единовременные затраты.

Единовременные затраты производятся один раз на все количество заготовок или периодически на определенную их партию. В их состав включаются затраты на приобретение специальных станков, приспособлений и инструмента, а также на наладку станков.

Текущие затраты повторяются при изготовлении каждой отдельной заготовки и включают в себя стоимость исходной заготовки, затраты на заработную плату основных рабочих и все цеховые расходы, связанные с амортизацией и ремонтом оборудования, содержанием зданий, с затратами на силовую электроэнергию, нормальный режущий, мерительный и вспомогательный инструмент и универсальные приспособления, заработную плату инженерно-технических работников, управленческого и обслуживающего персонала, вспомогательных рабочих цеха. Процент накладных (цеховых) расходов колеблется от 150 до 800%.

Бухгалтерский метод прост и нагляден, однако не дает возможности учесть разницу в расходах по эксплуатации и амортизации оборудования и универсальной оснастки, различной по сложности и размерам. При расчете по этому методу более производительные технологические процессы оказываются более экономичными даже в случаях применения очень сложного и дорогого универсального оборудования и технологической оснастки.

Элементный метод или метод прямого расчета всех составляющих себестоимости является наиболее точным. При этом учитываются затраты на заработную плату с начислениями рабочих и наладчиков, силовую электроэнергию, вспомогательные материалы, амортизацию, заточку и ремонт универсального и специального режущего инструмента, амортизацию и ремонт универсального и специального мерительного инструмента, амортизацию оборудования, ремонт и модернизацию оборудования, амортизацию и ремонт универсальных и специальных приспособлений, амортизацию, ремонт, отопление, освещение и уборку производственного помещения, общие цеховые расходы, стоимость исходной заготовки.

В отдельных случаях при расчете элементным методом можно не учитывать затраты, остающиеся постоянными во всех сравниваемых вариантах, и определять себестоимость только по затратам, зависящим от сравниваемых технологических процессов.

Элементный метод расчета себестоимости является основным методом сопоставления экономичности технологических процессов во всех ответственных случаях, особенно в условиях массового и крупносерийного производств. В менее ответственных случаях, а также при расчете себестоимости для серийного и мелкосерийного производств этот метод применяется с учетом укрупненных нормативов затрат.

Технологические методы повышения производительности и снижения себестоимости изделий связанны с сокращением времени выполнения операций за счет сокращения подготовительно-заключительного и штучного времени.

Сокращение штучного времени проводится за счет уменьшения основного и вспомогательного времени.

Пути сокращения основного времени: повышение качества исходных заготовок; сокращение длины рабочего хода инструмента; совмещение переходов; дифференциация и концентрация операций; повышение режимов обработки.

Вспомогательное временя можно сократить за счет уменьшения времени: на смену и закрепление заготовок; управление оборудованием; контроль над ходом выполнения технологического процесса.

Кроме того, на повышение производительности и снижение себестоимости изделий существенное влияние оказывает многостаночное обслуживание, совмещение профессий и научная организация труда.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Знания, полученные в ходе изучения дисциплины «Основы технологии машиностроения», необходимы современному инженеру для эффективного решения проблем машиностроения.

Базой изучения дисциплины является системный подход, который позволяет с единых позиций изучать и проектировать технические объекты, системы и процессы, выявляя при этом общие закономерности их изменения и преобразования, а также связи между ними.

При этом теория базирования и теория размерных цепей являются наиболее важными средствами достижения качества изделия, а также составными частями метода разработки технологического процесса изготовления машины, обеспечивающего ее необходимое качество, требуемую производительность и экономическую эффективность.

Знание принципов построения производственного процесса изготовления машины необходимы инженеру для проектирования технологии ее сборки, а освоение методики проектирования технологических процессов изготовления деталей позволяет ему разрабатывать перспективные и надежные технологические процессы.

Методы решения различных технологических задач будут более детально рассмотрены при изучении специальных дисциплин машиностроительного направления.