Оптимизация технологического процесса токарной обработки валов

 

Таблица 3.1.13

Деформация заготовки в зоне резания в зависимости от осевого положения инструмента относительно заготовки

Номер осевого положения инструмента	Деформация вдоль оси Y ΔY, мкм	Деформация вдоль оси Z ΔZ, мкм	Полная деформация ΔYZ, мкм
0	4,036	11,385	12,078
1	4,686	12,697	13,534
2	4,898	13,204	14,084
3	5,039	13,49	14,401
4	5,007	13,245	14,159
5	5,083	13,12	14,071
6	4,989	12,622	13,573
7	4,836	11,861	12,809
8	4,149	10,951	11,71
9	3,906	9,863	10,609
10	3,628	8,836	9,552
11	2,942	7,781	8,319
12	1,616	6,505	6,703
Примечание: окружное положение заготовки 270º.

Таблица 3.1.14

Деформация заготовки в зоне резания в зависимости от способа ее закрепления при обработке 

Способ закрепления	Номер осевого положения инструмента	Деформация вдоль оси Y ΔY, мкм	Деформация вдоль оси Z ΔZ, мкм	Полная деформация ΔYZ, мкм
В патроне	1	72,495	223,557	235,018
В патроне с центром	2 4,4	3,72 3,524	9,812 9,622	10,495 10,247
В центрах	4,4	5,095	13,479	14,41
Примечание: окружное положение заготовки 270º.

Выбираем закрепление заготовки в патроне с центром задней бабки станка, поскольку максимальный отжим детали при обработке в этом случае получается наименьшим, а именно 10,5 мкм.

Теперь подачу стоит снова увеличивать. Зависимость сил резания от величины подачи см. в табл. 3.1.5.

Таблица 3.1.15

Зависимость деформации заготовки в зоне резания от величины подачи

Подача, мм/об	Деформация вдоль оси Y ΔY, мкм	Деформация вдоль оси Z ΔZ, мкм	Полная деформация ΔYZ, мкм
0,15	3,021	7,864	8,425
0,2	3,842	10,18	10,881
0,25	4,632	12,44	13,275
0,3	5,4	14,67	15,633
0,35	6,145	16,84	17,927
0,4	6,868	18,99	20,194
0,45	7,577	21,12	22,439
0,5	8,285	23,22	24,654
0,55	8,991	25,29	26,841
0,6	9,656	27,36	29,014
0,65	10,33	29,39	31,153
0,7	11,01	31,42	33,294
0,75	11,65	33,43	35,402
Примечание: окружное положение заготовки 270º; осевое положение инструмента 2.

В данном случае, (таблица 3.1.15), повторяется первая ситуация, когда можно увеличить значение подачи. Отклонения еще не превышают максимально допустимых при подаче 0,25 мм/об (13,275 мкм). При подаче 0,3 мм/об они составят уже 15,633 мкм, что может привести к браку. Таким образом назначим подачу 0,25 мм/об. Рассчитаем коэффициент увеличения подачи:

0,25/0,18 = 1,39.

Таким образом, была произведена оптимизация технологического процесса токарной обработки валов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Организационно-экономическая часть

4.1. Анализ структуры затрат на производство изделия по базовой технологии и с помощью конечно-элементного комплекса

4.1.1. Построение структуры затрат на производство одной единицы изделия по базовой и инновационной технологии

В экономической части данного исследования будет рассмотрена базовая и инновационная технология изготовления одной из конструкций валов, вынесенных на оптимизацию технологического процесса.

Структура затрат на производство одной единицы изделия по базовой и инновационной технологии представлена в таблице 4.1 (регулярные затраты).

Таблица 4.1

Структура затрат на производство одной единицы изделия

Затраты	Базовая технология (руб.)	Инновационная технология (руб.)
1. Материальные затраты:   1.1. Основные материалы;   1.2. Вспомогательные материалы  в т.ч.:       - СОЖ;       - Машинное  масло;       - Закалочное  масло;       - Прочее;   1.3. Электроэнергия   1.4. Покупной инструмент  в т.ч.:       - Покупной  инструмент;       - Покупной  алмазный инструмент;       - Покупной  абразивный инструмент;   1.5. Ремонт и обслуживание  оборудования, з/ч к нему;      Сумма затрат	43,12 27,33 4,75 16,56 4,22 1,8 146,36 49,43 25,4 2,85 21,18   19,7   285,94	43,12 27,63 4,75 16,56 4,22 2,1 152,27 43,11 21,78 1,96 19,37   20,84   286,97
2. Затраты на оплату труда    2.1. Производственный  персонал;    2.2. Работники юридического  отдела;    2.3. Прочие работники    2.4. Отчисления на  социальные нужды;     Сумма затрат	691,58 392,91 246,77 40   1371,27	474,23 269,43 169,22 27,43   940,31
3. Затраты на амортизационные  отчисления    3.1. Амортизация материальных  активов;    3.2. Амортизация нематериальных  активов, в том числе плата  за использование лицензионной  версии программы Abaqus.     Сумма затрат	588,93       0   588,93	684,16       640   1324,16
4. Прочие затраты.    4.1. Налог на движимую  и недвижимую собственность;    4.2. Расходы на доставку  продукции потребителю;    4.3. Коммунальные услуги;     Сумма затрат	67,87   34,79 95,93   198,59	38,79   19,88 54,82   113,49
Общая сумма затрат	2444,73	2664,93

 

Цена изделия, изготовленного по традиционной технологии составляет 160 – 210 долларов США (4890 – 6120 руб.). Цена изделия, изготовленного с применением конечно-элементного анализа, будет выше, поскольку репутация товарного знака фирмы, широко использующей на производстве современные компьютерные технологии, намного превосходит репутацию традиционных фирм-конкурентов, и доверие к ней выше. Цена изделия, изготовленного по инновационной технологии составляет 220 – 320 долларов США (6670 – 9330 руб.). Назначим цену одной единицы изделия, произведенного по инновационной технологии в размере 7990 руб.

4.1.2. Определение эффективности инновационной технологии

Определение суммы затрат на освоение инновационного проекта

 тыс. руб.,                    (4.1)

где - стоимость оборудования, тыс. руб.; - стоимость слесарного оборудования, тыс. руб.; - стоимость транспортных средств, тыс. руб.; - стоимость инфраструктуры, тыс. руб.; - стоимость производственно-хозяйственного инвентаря, тыс. руб.; - стоимость всех прочих затрат, тыс. руб.

Отобразим стоимость составляющих структуры затрат на освоение инновационного проекта (разовые затраты) в таблице 4.2.

Таблица 4.2

Стоимость составляющих структуры затрат на освоение инновационного проекта

Наименование	Затраты, тыс. руб.
Покупка земли	71 424
Сооружения	7 870
Производственное оборудование Фрезерно-центровальный станок модели 2Г942, 2 ед. Токарно-винторезный станок с ЧПУ модели 16К20Ф3С5, 2 ед. Вертикально-фрезерный станок с ЧПУ модели 6Р13Ф3-01, 2 ед. Вертикально-сверлильный станок с ЧПУ модели 2Р135Ф2, 2 ед. Горизонтально-фрезерный станок с ЧПУ модели 6Р82Ш, 2 ед. Печь для термической обработки модели ПК-4Т, 1 ед. Круглошлифовальный станок модели 3Е12, 2 ед. Кран-балка, 2 ед.	950×2   1850×2   1600×2   1450×2   1420×2   670   1050×2 400×2
Слесарное оборудование	42,12
Транспортные средства (автокар), 1 ед.	350
Инфраструктура	254,64
Производственно-хозяйственный инвентарь	179,72
Прочее	51,45
Суммарная стоимость всех материальных активов за исключением земли и сооружений	18987,93
Итого	98281,93

 тыс. руб.

 Определение годовой стоимости  реализуемой продукции

, руб./год, (4.2)

где - стоимость 1 единицы изделия (цена), руб./ед.; - годовая программа выпуска продукции, ед./год.

 руб./год.

 Определение годовой прибыли  ПГОД

, руб./год, (4.3)

где - затраты на производство изделий по инновационной технологии, = 16 240 660 руб./год.

 руб./год.

 Определение налога на имущество НИМ

, руб./год, (4.4)

где - ставка налога на имущество. Согласно налоговому кодексу, для промышленных предприятий ставка налога на движимое и недвижимое  имущество принимается  2,2 %.

 руб./год.

Определение налога на прибыль НПР

, руб.,                  (4.5)

где - ставка налога на прибыль.  По налоговому кодексу принимаем = 20 %.

 руб./год.

Определение чистой прибыли ПЧ

 руб./год. (4.6)

Определение величины дохода от производства ДГОД

 руб./год, (4.7)

где - затраты на амортизацию, определяемые по формуле

 руб./год, (4.8)

где - удельные затраты на амортизацию, руб./ед.

Тогда

 руб./год,

 руб./год.

4.1.3. Сравнение величин доходов по базовой и инновационной технологии

Определение годовой прибыли

, руб./год;

, руб./год;

 руб./год;

 руб./год.

Определение налога на прибыль

 руб./год

Определение чистой прибыли

 руб./год

Определение величины дохода от производства

 руб.,

где - удельные затраты на амортизацию, руб./ед.

 руб./год,

 руб./год.

Вывод: поскольку величина дохода от производства валов по инновационной технологии больше, чем по базовой технологии в 3,3 раза, то рекомендуется принять инновацию к рассмотрению.

4.1.4. Определение срока окупаемости инновационного проекта средствами амортизационных отчислений на материальные активы и доходом предприятия

Определение величины амортизационных отчислений по линейному методу.

В качестве базы для начисления амортизации необходимо использовать суммарную величину затрат на освоение новой технологии . Причем в случае определения срока окупаемости проекта амортизационными отчислениями в величину не входят затраты на покупку земли (землю амортизировать не нужно). Затратами на амортизацию сооружений можно пренебречь, поскольку здания служат в 3 – 5 раз дольше, чем производственное оборудование, и годовые амортизационные отчисления на них малы. Затраты на амортизацию определяются по формуле (напомним, здесь в величину входит стоимость всех материальных активов, за исключением земли и сооружений, см. табл. 4.3):