Трудоемкость по видам работ - затраты времени (в нормо-часах) на конструкторскую подготовку производства, технологическую подготовку производства, заготовительные работы, механическую обработку, сборку и так далее.

Удельная трудоемкость - частное отделение общей трудоемкости конструкции на ее массу (или мощность). Удельная трудоемкость исчисляется в нормо-часах на единицу массы конструкции (т) или на единицу мощности (кВт) и характеризует трудоемкость единицы массы конструкции (единицы мощности):

,

Где QН.В - трудоемкость единицы массы, в нормо-часах/т;

QН.М - трудоемкость еденицы мощности, в нормо-часах/т;

GПК - масса проектируемой конструкции, в т;

QПК -общая трудоемкость проектируемой конструкции, в нормо-часах/т.

MПК - мощность проектируемой конструкции, в кВт.

На стадии проектирования конструкции возможно лишь ориентировочное определение ее суммарной трудоемкости. Более точное определение трудоемкости конструкции может быть произведено на основе полностью разработанных технологических процессов ее изготовления.

Наиболее распространенным способом определения трудоемкости проектируемой конструкции является метод определения трудоемкости QПК как произведения:

,

Где GПК - ориентировочная масса проектируемой конструкции;

QСК - фактическая средняя трудоемкость единицы массы существующих конструкций того же типа.

Коэффициент унификации

Величина этого коэффициента зависит от количества взаимозаменяемых стандартных и конструктивно-преемственных деталей в проектируемой конструкции.

Наиболее точный способ расчета коэффициента унификации производится по формуле:

,

Где QВ, QСТ, QП - количество норма часов (в среднем), затрачиваемых, на изготовление единицы, соответственно, взаимозаменяемых, стандартных и конструктивно-преемственных деталей определенного наименования;

NВ, NСТ, NП - количество взаимозаменяемых, стандартных и конструктивно-преемственных, соответственно, деталей данного наименования;

m - количество наименований деталей;

Nоб - общее количество деталей в конструкции определенного наименования;

QСР - количество нормо-часов (в среднем), затрачиваемых на изготовление определенного наименования детали проектируемой конструкции.

Интересны следующие показатели стандартизации и унификации, рассчитанные для ТЭСА 10-20:

1. Применяемость по типоразмерам стандартных основных частей - 28%.

2. Применяемость по типоразмерам унифицированных основных частей - 33,3 %.

Технический уровень конструкции.

Технический уровень конструкции характеризуется следующими факторами:

- технологичностью ее деталей, то есть возможностью изготовления их применением экономически эффективных технологических процессов

- технологичностью ее в процессе сборки, достигаемой в результате тщательной обработки размерных параметров конструктивных элементов, сокращающей до минимума пригонные работы;

- соответствие конструкции типу производства;

- величиной денежных затрат на изготовление конструкции.

1). Коэффициент конструктивной преемственности:

,

Где N3 - число деталей, заимствованных из ранее освоенных конструкций;

Nобщ - общее число деталей проектируемой конструкции.

2). Коэффициент конструктивной повторяемости



Где ПОВ - количество повторяющихся деталей.

3). Коэффициент конструктивной взаимозаменяемости:

Где NВ - число взаимозаменяемых деталей.

4). Коэффициент оснащенности:

Где CОСН - число единиц специальной технологической оснастки;

NОРИГ - число оригинальных деталей в конструкции.

5). Коэффициент применяемости материалов:

Где Cпр.м - число применяемых типоразмеров материалов;

NОбщ.Ор - общее число оригинальных деталей в конструкции.

Приведенные выше показатели не рассчитываются из-за отсутствия данных. Обобщающим производственно-технологическим показателем являются капитальные затраты на производственное оборудование.

Показатели эффективности ТЭСА 10-20.

Технико - экономическое обоснование (ТЭО) работы выполнено для случая специализации стана на производстве профиля дистанционной рамки 6,5х15,5 мм (шириной 41,8 мм) из алюминиевого сплава АМЦ для стеклопакетов оконных рам.

Исходные данные для расчетов

Размеры рулона лента (до разрезки на АПР)

наружный диаметр, мм 1300

внутренний диаметр, мм 500

ширина ленты (В), мм 300

толщина ленты, мм 0,4

длина ленты в рулоне, м 2980

масса рулона, кг 1000

Расходный коэффициент.

На АПР при разрезке рулона на 7 полос шириной 41,8 мм

На стане (Кс) (с учетом отходов 0,5 м при остановке для стыковки рулонов) Кс=1,015.

Общий

Производительность.

Номинальное время работы в одну смену:

час.

Годовой фонд рабочего времени

час.

П=8% - процент текущих простоев к ТН

Коэффициент использования оборудования принят равным Ко=0,9

Фактическое время работы

час

Скорость сварки V=70м/мин

Годовая производительность по прокату

км/год

т/год

q=47,04 г/п.м - вес 1 п.м профиля

Годовая производительность по годному

км/год

Энергетические затраты.

Определяются по установленной мощности электрооборудования с учетом ВЧС мощностью N=110 кВт. Цена 1 кВт/час - 1,27 р.

Затраты на электроэнергию: для производства 1т профиля

руб/т

Общие затраты на электроэнергию с учетом воды и сжатого воздуха приняты на 10% выше

 руб/т

Основная заработная плата

Штат обслуживающего персонала:

Сварщики - 2 чел. - 20000 руб/мес.;

Электрик, слесарь - 1 чел. - 8000 руб/мес.;

Мастер стана - 1 чел. - 15000 руб/мес.

Принимаем основную заработную плату

руб/мес.

и на 1 т готовых профилей

руб/т

Дополнительная заработная плата (затраты на отпуска)

руб/т

По данным работы кабельных станов ТЭЖСА 10-30 для сварки труб из алюминиевых сплавов стойкость комплекта валков составляет 15000 км, т.е. при производительности ТЭСА 10-20 8400 км/год комплект валков, поставляемый со станом, работает около двух лет, поэтому в настоящем расчете затраты на валки не учитываются.

Ферриты, индуктора, металлокерамические ножи.

Расход составляет примерно 1 шт/мес. При стоимости кождого наименования 20 у.е./шт. затраты составят:

руб/т

Пильные диски - стойкость одного диска с тремя переточками - 40000 резцов или

км

Тогда расход пильных дисков в год составит

шт.

При стоимости одного диска 20 у.е./шт. имеем:

руб/т

Общие затраты составят

руб/т

Капитальные вложения - 5500000 руб.

Срок эксплуатации - 10 лет

Затраты на 1 т составят

руб/т

Принята как арендная плата за помещение, равная 60 у.е./м2 в год. Площадь, занимаемая станом 66 м2.

руб/т

Вышеприведенные результаты расчетов по переделу сведены в таблицу.

Таблица

№№ п/п	Статьи расходов	Стоимость, руб. на 1 т готового профиля
1	Амортизационные отчисления	1447,0
2	Основная и дополнительная заработная плата	1712,0
3	Энергоносители	809,0
4	Общезаводские расходы	306,0
5	Сменное оборудование, инструмент и малоценный инвентарь	118,0
	ИТОГО	4392,0

Себестоимость материала

Лента из алюминиевого сплава АМЦ размером 41,8х0,4 мм - цена 2400 у.е./т

руб/т

С учетом расходного коэффициента металла

руб/т

Себестоимость продукции

руб/т

Полная калькуляция себестоимости продукции за год отражается в таб.

Калькуляция себестоимости за год Таблица

Показатели	1-й г при объеме производства 395,1т.
	На 1т продукции (отпускная цена)	Всего
1. Объем продаж, выручка от реализации (без НДС) - всего	100218,2	39596200
2. Статьи затрат.
2.1 Сырье и материалы	79123	31261497,3
2.2 Энергоносители	809	319635,9
2.3 Заработная плата	1712	676411,2
2.4 Начисления на заработную плату	-	-
2.5 Амортизация (износ основных производственных фондов)	1447	571709,7
2.6 Расходы на рекламу	-	-
2.9 Налоги в дорожные фонды	-
2.7 Арендная плата	306	120900,6
2.8 Затраты на запасные части	118	46621,8
2.9 Накладные расходы	-	-
2.10 Прочие затраты	-	-
Полная себестоимость (итого по разделу 2)	83515	32996822,5
3. Балансовая прибыль (разд. 1 - итог разд.2)	16703,2	6599434,2
4. Налог на прибыль	5846,1	2309802
5. Чистая прибыль (разд. 3 - разд.4)	10857	4289632,2

Таблица Определим точку безубыточности при работе на ТЭСА10-20

месяц	Производит-сть (тонн)	постоянные затраты	общие затраты	прибыль (убыток)	валовая прибыль
0	0	1415643,3	1415643,3	-1415643,3	0
1	32,925	1415643,3	4139594,4	-839910,165	3299684,235
2	65,85	1415643,3	6863545,5	-264177,03	6599368,47
3	98,775	1415643,3	9587496,6	311556,105	9899052,705
4	131,7	1415643,3	12311447,7	887289,24	13198736,94
5	164,625	1415643,3	15035398,8	1463022,375	16498421,18
6	197,55	1415643,3	17759349,9	2038755,51	19798105,41
7	230,475	1415643,3	20483301	2614488,645	23097789,65
8	263,4	1415643,3	23207252,1	3190221,78	26397473,88
9	296,325	1415643,3	25931203,2	3765954,915	29697158,12
10	329,25	1415643,3	28655154,3	4341688,05	32996842,35
11	362,175	1415643,3	31379105,4	4917421,185	36296526,59
12	395,1	1415643,3	34103056,5	5493154,32	39596210,82

Рис. График получения точки безубыточности

Расчет чистой прибыли

Расчет прибыли ведется на объем производства 395,1 т/год.

Таблица

№№ п/п	Показатели цены	Стоимость, тыс. руб.
1	Себестоимость продукции за 1 год (395,1 т/год х83515 руб.)	32996,8
2	Балансовая прибыль (20%)	6599,4
3	Цена продукции за 1 год	39596,2
4	Налоги: от реализованной продукции (1,5%) на прибыль (35%)	495,0 2309,8
5	Чистая прибыль	3794,5

Срок окупаемости.

Для реализации данного проекта потребуются инвестиции в размере 7 млн. рублей. Ставка дисконтирования составляет 10% (q = 0.1).

Инвестиции потребуются на:

Изготовление основного оборудования;

Приобретение вспомогательного оборудования;

Подвод необходимых коммуникаций;

Установку и наладку оборудования.

Чистая прибыль в год составляет 4289632,2 рублей (без учета налога от реализованной продукции), тогда:

А0= - 7000000 руб.(затраты)

А1=4289632,2/(1+0,1)=3899665,7 руб.

А2=4289632,2/(1+0,1)2=3545150,6 руб.

А0+А1+А2=-7000000+3899665,7+3545150,6=444806,3 руб.

Срок окупаемости равен:

Т=1+3100334,3/3545150,6=1,9 года.

Эффективность вложенных инвестиций составляет:

Э=П/З=4,3млн./7млн.*100%=61%

Этот показатель весьма высок для металлургического производства и является весьма привлекательным для вложения инвестиций.

Вывод. В результате наших разработок мы получили степень новизны приближенную к нововведениям. Однако, какая-то часть проекта может быть реализована в виде новшества. Для этой реализации необходимы инвестиции. Для получения инвестиций необходимо разработать инвестиционный проект, главным документом которого является бизнес - план. Главным показателем бизнес - плана является точка безубыточности, показанная на рис.2.

Назначение детали в узле и анализ ее технологичности.

Вал является составной частью верхнего горизонтального валка универсальной клети профилировочного стана трубоэлектросварочного агрегата ТЭСА 10…20.

На наружную цилиндрическую поверхность диаметром 25f7 крепится рабочий инструмент, с помощью которого осуществляется прокатка. Горизонтальные валки, в состав которых входит разработанный вал, через карданы приводятся во вращение от общей шестеренной клети и далее от регулируемого электродвигателя.

Горизонтальная клеть, частью которой является вал, не испытывает сильных нагрузок: максимальное усилие составляет 0,7 кН. Следовательно, условия работы вала не являются тяжелыми.

Анализ технических требований на изготовление детали.

Несмотря на нетяжелые условия работы, вал, все же, является ответственной деталью в горизонтальной клети. Качество обработки этой детали определяет нормальную работу всего агрегата. От геометрической точности обработки его поверхностей зависит точность прокатки, а следовательно и качество конечной трубы.

Под точностью в технологии машиностроения понимают степень соответствия производимого изделия его заранее утверждённому эталону. На всех этапах технологического процесса изготовления изделия неизбежны те или иные погрешности, в результате чего достичь абсолютной точности практически невозможно. Поэтому на геометрические размеры детали устанавливаются допуски.

Обеспечение заданного качества механизмов и их длительное сохранение во многом зависит от качества поверхностей деталей. Около 80% случаев выхода из строя машин связанно с износом рабочих поверхностей сопряжённых деталей. Под качеством поверхности детали понимают состояние её поверхностного слоя как результат воздействия на него последовательно применяемых технологических методов. Оно характеризуется шероховатостью, волнистостью, а так же физико-механическими свойствами поверхностного слоя.

Шероховатость поверхности влияет на прочность деталей, работающих в условиях циклической нагрузки. Впадины микропрофиля являются своеобразными надрезами на поверхности и в значительной степени влияют на концентрацию напряжений и образование усталостных трещин. Для повышения износостойкости трущихся деталей целесообразно создавать поверхности скольжения, шероховатость которых соответствует шероховатости поверхностей приработанных деталей.

Несущая способность поверхности детали зависит от её шероховатости и метода обработки: при высоте микронеровностей 2.5…8 мкм после развёртывания и шлифования она составит 10%; при высоте микронеровностей 0.8…2.5 мкм для тех же методов обработки она повышается до 40%; в результате тонкого шлифования, тонкой притирки и суперфиниша - 80…90%.

Исходя из вышесказанного назначим следующие шероховатости: поверхность соприкосновения с рабочим инструментом, с внутренними кольцами подшипников, с манжетой Ra=0,8мкм; поверхность резьбы Ra=3,2мкм;

К валу предъявляем следующие технические требования:

Диаметральная точность

Поверхности:

IT7 25f7 Ra 0.8;

IT6 25k6 Ra 0.8;

IT6 14js6 Ra3.2;

IT9 14h9 Ra 0.8;

IT6 17js6 Ra0.8;

IT7 23f7 Ra3.2

IT8 Tr20x2-8c Ra3.2

Остальные поверхности по IT14

Технологический анализ конструкции проводится по качественным и количественным показателям. Отработка детали на технологичность по качественным показателям предшествует количественной оценке и подразумевает установление соответствия рабочего чертежа детали требованиям современных заготовительных и механосборочных производств.

Технологичной считают деталь, в которой учтены возможности минимального расхода металла и использование наиболее экономичных и производительных методов изготовления с применением типовых технологических процессов и оснастки при заданном типе производства. Для решения указанных задач необходимо соблюдать следующие требования:

- унификация элементов конструкции детали;

- требование точности обработки и шероховатости поверхностей детали должны соответствовать условиям ее эксплуатации, не допускается завышение требований к точности и шероховатости;

- конструктивные формы и размерные соотношения детали должны обеспечивать ее достаточную жесткость и возможность применения жесткого инструмента;

- необходимо обеспечить удобные базирующие поверхности, предусмотреть совмещение технологических, измерительных и конструктивных баз. Размеры необходимо проставлять таким образом, чтобы при обработке и контроле не требовалось дополнительных вычислений;

- целесообразно стремиться к сокращению объема механической обработки;

- необходимо обеспечить свободный подвод и сквозной проход режущего инструмента;

-четко разделить поверхности, обрабатываемые на различных технологических переходах.

Данная деталь технологична по следующим показателям:

- конструктивная форма вала представляет собой сочетание простых геометрических поверхностей, следовательно, существует возможность применения высокопроизводительных методов производства и выбора удобной и надежной базы в процессе обработки.

- метод получения заготовки - отрезание от круглого проката. Этот метод характеризуется невысокой трудоемкостью, поскольку в данном случае мы имеем дело с единичным либо мелкосерийным производством, метод подходит.

Поскольку отношение , то деталь является жесткой.

деталь тонкостенный труба калибровка

Список литературы

1. В.Я. Осадчий, А.С. Вавилин «Технология и оборудование трубного производства». М., изд-во «Интермет инжиниринг»,2001.

2. Я.Л. Ваткин, Ю.Я. Ваткин «Трубное производство» М., изд-во «Металлургия», 1970.

3. А.И. Целиков, А.Д. Томленов «Теория прокатки», справочник. М.,изд-во «Металлургия», 1982.

4. Е.А. Свистунов, Н.А. Чичинев “Расчет деталей и узлов металлургических машин”. Москва, металлургия, 1985г.

5. С.А.Чернавский “Проектирование механических передач”. Москва, Машиностроение,1976г.

6. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. Т.1,2. -М. «Машиностроение», 1979г.

7. Долматовский Г.А. Справочник технолога - «Машгиз». 1962г.

8. Справочник технолога машиностроителя под ред. Косиловой А.Г. и Мещерякова Р.К. В 2-х т. - М. «Машиностроение» 1985 г.

Размещено на Allbest.ur