Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Выбор технологического процесса

Технологический процесс образует упорядоченная в отношении взаимного следования совокупность операций по изменению размеров, формы, внешнего вида или свойства предмета труда и их контролю. Технологический процесс содержит сведения о составе технологических операций, их трудоемкости и применяемом оборудовании.

Выбор технологического процесса производится на основе сравнительного анализа вариантов технологического процесса и предполагает определение вида технологии и типа оборудования для его изготовления. На российских предприятиях для решения этой задачи пользуются рекомендациями стандартов системы ЕСТПП: ГОСТ 14.301-73 «Общие правила разработки технологических процессов и выбора средств технологического оснащения», ГОСТ 14.301-72 «виды технологических процессов» и др.

ЕСТПП – единая система технологической подготовки производства.

При проектировании нового изделия используют различные виды технологических процессов. Примерная классификация технологических процессов представлена на рис. 8.5.

По характеру технологических операций различают единичные, типовые и групповые технологические процессы. Единичные технологические процессы предназначены для изготовления продукта одного наименования, назначения или типоразмера. Типовой технологический процесс применяется для совокупности однородных по технологическим и конструктивным признакам деталей и сборочных единиц. Он разрабатывается на типового представителя и содержит максимально возможный перечень операций для всей совокупности деталей (сборочных единиц) данного типологического класса. Групповой технологический процесс применяется для изготовления предметов с различными конструктивными, но общими технологическими признаками. Групповой процесс разрабатывается на комплексный предмет, содержащий все конструктивные элементы данной группы.

Рис. 8.5. Классификация технологических процессов

Глубина проработки технологических процессов определяется предполагаемым объемом выпуска нового изделия. При производстве малыми партиями по отдельным заказам ограничиваются разработкой маршрутных технологий. С увеличением объема выпуска и периодичности заказов используют операционные и маршрутно-операционные процессы.

Технологические процессы, положенные в основу создания нового продукта, являются рабочими. Те из процессов, которые планируются к применению в течение 3-5 лет относятся к перспективным.

Вид технологического процесса, характер и состав оборудования определяются типом производства, конструкцией и назначением нового изделия.

Тип производства является классификационной категорией производства в зависимости от постоянства и широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска продукции. Различают три типа производства: единичное, серийное и массовое.

Единичное производство характеризуется широкой номенклатурой и малым объемом выпуска изделий, повторное изготовление которых, как правило, не предусматривается. Процессы производства единичного типа выполняются на рабочих местах, не имеющих определенной специализации. Поэтому технологические процессы в условиях единичного производства разрабатываются укрупненно в виде маршрутных карт на обработку деталей по каждому заказу. К единичному типу относят опытное производство и изготовление уникальных машин.

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объемом выпуска. Это позволяет использовать наряду с универсальным специальное оборудование. При проектировании технологических процессов предусматривают порядок выполнения и оснастку каждой операции. Процессы производства серийного типа выполняются на рабочих местах широкой специализации. В зависимости от размера серии, широты номенклатуры и периодичности повторения запуска серийное производство условно делят на крупно-, средне- и мелкосерийное. Крупносерийное производство приближается по своим характеристикам к массовому, мелкосерийное – к единичному, среднесерийное занимает промежуточное положение. Серийный тип преобладает (75-80 % изделий изготовляется в условиях серийного производства), так как позволяет реализовать требования рынка по обновлению и расширению товарного ассортимента. В машиностроении продукцией серийного производства являются станки, специальные машины и другие изделия, выпускаемые, как правило, в различных модификациях на общей базе.

Массовое производство характеризуется непрерывным выпуском в течение длительного периода времени узкой и постоянной номенклатуры продукции в большом объеме. Большинство рабочих мест имеют узкую специализацию. При проектировании технологического процесса массового производства предусматривается применение наиболее совершенного оборудования и разработка пооперационных технологических карт.

Для установления типа производства используют коэффициент закрепления операций К_зо. Коэффициент закрепления операций определяется для группы рабочих мест как отношение числа всех различных технологических операций, подлежащих выполнению в течение месяца, к числу рабочих мест

где К_опi – число операций, выполняемых на i-ом рабочем месте;

К_рм – количество рабочих мест на участке или в цехе.

Для мелкосерийного производства коэффициент закрепления операций от 21 до 40 (включительно), для среднесерийного производства – от 11 до 20 (включительно), для крупносерийного производства – от 1 до 10 (включительно), для массового производства – 1.

Таким образом, тип производства с технологической точки зрения характеризуется средним числом операций, выполняемых на одном рабочем месте, а это в свою очередь определяет степень специализации и особенности используемого оборудования.

При проектировании технологического процесса можно ориентировочно определить тип производства в зависимости от программы выпуска и массы изготовляемых деталей по данным, приведенным в табл. 8.1.

Таблица 8.1.

Технологическая характеристика типов производства

Определив тип производства подбирают оборудование для его оснащения. Выбор технологического оборудования производится с учетом технических, экономических и организационных требований к оснащению процессов производства. Перечень оцениваемых факторов при выборе оборудования приведен в табл. 8.2.

Таблица 8.2.

Факторы, оцениваемые при выборе оборудования

Экономическое обоснование технологического процесса и оборудования при проектировании нового продукта производится двумя способами:

1. Сравнение эффективности альтернативных вариантов по приведенным затратам.

2. Анализ безубыточности альтернативных вариантов.

Метод сравнения эффективности альтернативных вариантов по приведенным затратам используется в случае, если проектируемые процессы различаются по мощности, по цене и себестоимости произведенной по ним продукции.

Основным критерием при выборе состава оборудования данным методом являются минимальные приведенные затраты З на годовой выпуск

где Ст – технологическая себестоимость годового выпуска;

Ен – нормативный коэффициент экономической эффективности (роль нормативного коэффициента может играть ставка дисконта);

К – капитальные вложения, рассчитанные на годовой объем продукции, которые включают стоимость оборудования, инструмента, зданий, затраты на незавершенное производство.

Наиболее эффективным является вариант, имеющий минимальное значение приведенных затрат. Годовой экономический эффект от применения нового технологического процесса или оборудования рассчитывается как разность приведенных затрат по базовому и новому процессу.

Метод анализа безубыточности используется для обоснования выбора технологического процесса и оборудования путем отбора и идентификации объема выпуска нового продукта с минимальными общими затратами. Целью анализа является нахождение точки (в денежных единицах или единицах продукции), в которой общие затраты равны доходу от основной деятельности, эта точка является критической точкой, или точкой безубыточности. Критическая точка позволяет определить диапазон объемов выпуска, при котором целесообразно использовать тот или иной вариант технологического процесса. Графическое определение точки безубыточности показано на рис. 8.6.

Рис.8.6. Определение точки безубыточности

Пример.

Предположим, что производитель новой продукции имеет выбор из следующих варинтов:

вариант 1: приобрести нужную деталь по цене 200 ден. ед/шт.;

вариант 2: произвести ее самостоятельно на токарном станке с ЧПУ, технологическая себестоимость изготовления детали составит 75 ден. ед/шт, постоянные затраты 80 тыс. ден. ед.;

вариант 3: изготовить деталь на обрабатывающем центре с технологической себестоимостью 15 ден. ед/шт при постоянных затратах 200 тыс. ден. ед.

Общие затраты по вариантам определяются следующим образом

где ТС_i – общие затраты по вариантам;

F – постоянные затраты (определяются стоимостью оборудования);

V – переменные затраты;

х – количество произведенных или закупаемых деталей.

Используя исходные данные, находим

ТС₁ = 200 х

ТС₂ = 80000 + 75 х

ТС₃ = 200000 + 15 х

Построим график изменения общих затрат по каждому варианту (рис. 8.7). Точки пересечения прямых ТС₁ и ТС₂; ТС₂ и ТС₃ являются критическими.

Рис. 8.7. График безубыточности для альтернативных вариантов производственных процессов

Критическая точка А рассчитывается следующим образом:

80000 +75 х = 200000 + 15 х

ед.

Критическая точка В:

200 х = 80000 + 75 х

ед.

Анализ безубыточности показывает:

1. При объеме выпуска или закупках более 2000 ед. (точка А) экономически эффективно изготовление детали на обрабатывающем центре (вариант 3). В этом случае общие затраты производства будут минимальными.

2. При колебаниях объема выпуска от 640 (точка В) до 2000 ед. целесообразнее использовать станок с ЧПУ.

3. Если объем выпуска не превышает 640 ед., экономически целесообразнее закупать деталь у другого производителя.

Таким образом, оптимальный выбор, обеспечивающий минимальные затраты, представлен на рисунке отрезками прямых: отрезком 0-В, отрезком В-А и нижней линией справа от точки А.