84
Таблица 24
Снижение трудоемкости работ на годовой выпуск изделий
Наименование
операций
Оборудование
Экономия
существующее
предлагаемое
штуцера
н/час
клапаны
н/час
ниппели
н/час
итого
н/час
штуцера
н/час
клапаны
н/час
ниппели
н/час
итого
н/час
н/час
%
Заготовительная
130
116
110
356
130
116
110
356
-
-
Токарная
3038
2483
1533
7054
2257
2018
1132
5407
1647
23,3
Фрезерная
1649
1552
1168
4369
1215
1164
876
3255
1114
25,5
Слесарная
130
116
73
319
130
116
73
319
-
-
Термическая
260
272
256
788
260
272
256
788
-
-
Шлифовальная
1085
931
-
2016
1085
931
-
2016
-
-
Токарная
1389
1086
1278
3753
955
815
949
2719
1034
27,6
Фрезерная
-
660
-
660
-
504
-
504
156
23,6
Слесарная
217
194
183
594
217
194
183
594
-
-
Итого:
7898
7410
4601
19909
6249
6130
3579
15958
3951
19,9
85
Для того, чтобы рассчитать срок окупаемости нового оборудования,
необходимо определить экономический эффект от данного мероприятия,
иными словами выявить экономию снижения затрат на производство
продукции.
Внедрение токарно-обрабатывающего центра 1728У-1, работающего по
наисовременнейшей программе, позволило привлекать к выполнению работ
наименее квалифицированных рабочих. Если раньше изготовление деталей, тех
же штуцеров, клапанов и ниппелей, выполняли рабочие 4 разряда, то теперь
данную работу могут произвести работники 3 разряда.
Стоимость 1 нормо-часа станочника 4 разряда АО «ЦС «Звездочка»
составляет 25,64 руб. Определим экономию фонда оплаты труда рабочего при
сдельной оплате труда:
∆ФОТ = ∆Т * ЧТС * Пр * (ЛКС + РК) , (2)
где ∆Т – экономия трудоемкости изделий за год, н/час;
ЧТС – часовая тарифная ставка, руб./н/час;
Пр – премии, доплаты, %;
ЛКС – льгота Крайнего Севера, %.;
РК – районный коэффициент, %.
∆ФОТ = (3951+40) * 25,64 * 1,66 * 2,2 = 373,7 тыс. руб.
Экономия страховых выплат = 373,7 * 34,7% = 129,7 тыс. руб.
Экономический эффект найдем по следующей формуле:
Эк.эффект = ∆ФОТ + Эстр.вып. (3)
Эк.эффект = 373,7 +129,7 = 503,4 тыс. руб.
Рассчитаем амортизационные выплаты, для чего определим годовую
норму амортизации:
На = (1 / Тп) * 100 , (4)
где Тп – срок полезного использования оборудования, лет.
На = (1 / 20) * 100 = 5%
Годовая сумма амортизационных отчислений составит:
АО
год
= Кап.вл. * На, (5)
86
где Кап.вл. – капитальные вложения для приобретения нового
оборудования,
АО
год.
= 2016,7 * 5% = 100,8 тыс.руб.
Теперь рассчитаем срок окупаемости:
Ср.ок. = Кап.вл. / Эк. эффект (6)
Ср.ок. = 2016,7 / 503,4 = 4 года
В таблице 25 представлена динамика текущих затрат цеха на основе
сравнительного анализа до и после внедрения токарно-обрабатывающего
центра 1728У-1.
После внедрения прогрессивного оборудования производительность
труда возрастет в 1,2 раза, выпуск годовой программы по производству
штуцеров, клапанов и ниппелей на участке по изготовлению и ремонту
пневмоинструмента позволил сократить затраты времени на 3991 н/час, годовая
экономия от внедрения мероприятия составит 402,6 тыс. руб., оборудование
окупится через 4 года.
Старый же токарно-винторезный станок 16К20, на замену которому было
приобретено новое оборудование, эксплуатировался 28 лет, т.е. он полностью
проамортизирован и его остаточная стоимость равна нулю. Поэтому
оборудование можно просто передать в пользование подшефному ГПТУ-28.
Факторы экономической эффективности токарно-обрабатывающего
центра 1728У-1 наглядно представлены на рисунке. При применении станков с
современным ЧПУ происходит не только повышение производительности
труда, снижение затрат производства, но и улучшается качество выпускаемой
продукции. Качество деталей повышается за счет точности обработки и
чистоты поверхности, за счет того, что практически исключен человеческий
фактор - невнимание, усталость, рассеянность, так как участие человека в
процессе производства на токарно-обрабатывающем центре 1728У-1
минимально.
Нельзя не отметить, что на подобных станках улучшаются и условия
труда оператора, потому что деталь обрабатывается на станке при полностью
87
Таблица 25
Динамика текущих затрат цеха после внедрения токарно-обрабатывающего центра 1728У-1
Элементы затрат
Мероприятие
Экономия
без учета
с учетом
тыс.
руб.
%
тыс. руб.
%
тыс. руб.
%
1. Материальные затраты
3437,2
8,9
3437,2
8,8
-
-
2. Затраты на оплату труда
17713,9
44,3
17210,5
41,5
503,4
2,8
3. Амортизационные отчисления
2786,7
7,5
2887,5
7,5
-100,8
-3,6
4. Прочие затраты
15290,9
39,4
15290,9
39,4
-
-
Итого:
39228,7
100
38826,1
100
402,6
1,0
88
закрытом экране, все пары и брызги СОЖ остаются внутри станка. Повышается
безопасность труда оператора, так как все вращающиеся и движущиеся части,
агрегаты станка находятся за закрытым экраном. При открытии экрана станок
отключается, в результате чего исключена возможность получения травмы
оператором в процессе обработки детали, а безопасность является важнейшим
условием высокопроизводительного труда.
Помимо снижения затрат внедрение нового оборудования позволит
достичь выполнения производственной программы на участке по изготовлению
и ремонту пневмоинструмента, что положительно скажется на всех показателях
производственной деятельности цеха. В 2018 году на данном участке
выполнение плана составило 92,9%. Прибавим к показателю объема
производства по факту за 2018 год по участку по изготовлению и ремонту
пневмоинструмента полученную экономию трудоемкости на выпуск годовой
программы по производству штуцеров, клапанов и ниппелей.
Объем производства 2019 года = 43,4 + 4,0 = 47,4 тыс. н/час
Это означает, что в условиях 2019 года при внедрении нового
оборудования, фактическое выполнение плана по объему производства
составило бы 47,4 тыс. н/час при заданном объеме - 46,7 н/час. Выполнение
плана составило бы 101,3%.
Отразим в таблице 26 сравнительный анализ выполнения
производственной программы участком с предполагаемым внедрением
токарно-обрабатывающего центра 1728У-1.
По программе выпуска продукции 2019 года план на участке по
изготовлению и ремонту пневмоинструмента успешно был выполнен, что не
могло не отразится и на выполнении производственной программы всего по
цеху. Если в 2019 году объем производства в целом по цеху составлял 261,8
тыс. н/час или 104,7%, то в 2019 он повысился до 265,8 тыс. н/час или до
106,3%.
89
Таблица 26
Сравнительный анализ выполнения производственной программы участками цеха
после проведения мероприятия, тыс. н/час
Наименование участка по
изготовлению продукции
2018 год
2019 год
План
Факт
%
План
Факт
%
1010 - Прессформы, шаблоны
42,9
46,8
109,1
42,9
46,8
109,1
1020 - Штампы, оснастка
40,2
43,0
107,0
40,2
43,0
107,0
1210 - Инструмент
58,6
60,7
103,6
58,6
60,7
103,6
1220 - Судовая мебель
30,2
31,5
104,3
30,2
31,5
104,3
1230 - Пружины, термообработка
23,9
26,9
112,6
23,9
26,9
112,6
1240 - Изготовление, ремонт
пневмоинструмента
46,7
43,4
92,9
46,7
47,4
101,3
7300 - Оснастка и специнструмент
7,5
9,5
126,7
7,5
9,5
126,7
Итого:
250,0
261,8
104,7
250,0
265,8
106,3
90
3.2. Повышение уровня автоматизации технологического процесса
Из анализа состава, структуры и динамики затрат цеха №11 наблюдается
рост потребления энергоресурсов, при чем значительное увеличение
произошло в 2018 году.
Достаточно большой расход электроэнергии и технологической воды
приходится на термический участок цеха с его мощными печами. Видов
термообработки много, но основным, наиболее использующимся, является
закаливание металлов, заготовок, после чего повышаются физико-
механических свойства, обеспечивающие высокую твердость, прочность и
износоустойчивость поверхностного слоя, надежность и срок службы изделий.
Улучшение характеристик металла в результате термообработки позволяет
применять сплавы более простых составов, что дешевле и выгоднее для
производства.
В качестве мероприятия предлагается улучшить экономические
показатели цеха путем повышения уровня автоматизации термической
обработки металлов, заготовок путем приобретения автоматизированной
закалочной установки индукционного нагрева ТВЧ (токов высокой частоты).
В настоящее время на термическом участке цеха при закалке, отпуске,
отжиге заготовок и деталей используется высокотемпературная электрическая
печь сопротивления. Печь для нагрева металла состоит из следующих основных
конструктивных элементов: каркаса, футеровки, загрузочного окна,
закрываемого дверцей, системы подачи защитного газа. Контроль температуры
осуществляется потенциометром, контроль температуры масла – термометром.
По способу загрузки изделий данная печь сопротивления - печь периодического
действия, т.е. металлы, заготовки загружаются в рабочее пространство в
ручную и нагреваются там, не перемещаясь.
Таблица 27 дает описание некоторых технических характеристик печи
сопротивления.
91
Таблица 27
Техническая характеристика печи сопротивления
Показатели
Значение
Мощность, кВт
80
Напряжение, В
380/220
Макс. температура нагрева металла,°C
850
Коэффициент полезного действия
0,60
Расход охлаждающей воды, м
3
/ч
0,4
Габаритные размеры печи, мм
1370х1730х2240
Масса печи, кг
1900
Основными недостатками техпроцесса нагрева металла в печах
сопротивления являются:
1. Время нагрева стальных заготовок в нагревательных печах до заданной
температуры (или скорости нагрева) зависит от способа легированности стали,
способа укладки заготовок; физических свойств металла (теплопроводности,
теплоѐмкости и температуропроводимости) и ряда других факторов, но даже
при оптимальном сочетании всех перечисленных параметров период нагрева
заготовок в печах является большим и одним из главных недостатком нагрева
металла в печах.
2. Отсутствие системы контроля температуры на момент получения
заготовок из печи создает определенные сложности в обработки металла после
его нагрева. Необходимость создания такой системы обусловлена тем, что при
ее отсутствии создается возможность получения перегретого или недогретого
металла, что, в свою очередь, негативно отражается на протекании дальнейшего
технологического процесса.
3. При нагреве в электрических печах поверхность деталей соприкасается
с печными газами. В результате металл окисляется и на деталях образуется
окалина. С повышением температуры и времени выдержки окисление резко
возрастает. Образование окалины вызывает угар (потерю) металла и искажает
геометрическую форму деталей. Поверхность стали под окалиной получается
разъеденной и неровной, что затрудняет обработку металла режущим
инструментом. Окалину с поверхности деталей удаляют травлением в серной
92
кислоте или очисткой в дробеструйных установках. При эксплуатации печей
образуется угар металла, копоть и дым, которые неблагоприятно воздействуют
на здоровье персонала и на экологию в целом.
4. Большие габариты печей сопротивления создают существенные
сложности в их эксплуатации и рациональном использовании площади на
производстве.
Таким образом, недостатками печей сопротивления является довольно
продолжительное время нагрева, и большая потеря металла, уходящего в
окалину, неблагоприятное воздействие на экологию, отсутствие системы
контроля температуры на момент получения заготовок из печи, большие
габариты печей, а также требование большого расхода электроэнергии,
меньшая экономичность и удобство в работе.
В процессе работы печи для нагрева металла должны обеспечить
получение нагрева соответствующей температуры, минимальный угар металла,
низкий расход электроэнергии и максимальную производительность, то есть
главными факторами эксплуатации должна быть экономичность и выполнение
требований экологического характера, а также сокращение трудовых ресурсов
человека.
Чтобы обеспечить вышеперечисленные требования предлагается
приобрести автоматизированную закалочную установку индукционного
нагрева УИНЗ60.
Таблица 28
Техническая характеристика индукционной установки УИНЗ60
Показатели
Значение
Мощность, кВт
60
Напряжение, В
380/220
Макс. температура нагрева металла,°C
1100
Коэффициент полезного действия
0,95
Расход охлаждающей воды, м
3
/ч
0,2
Вес, кг
250
93
Под индукционным нагревом понимается нагрев при бесконтактной
передаче энергии в нагреваемое тело с помощью электромагнитных волн.
Индукционная установка в своей основе имеет индуктор–проводник
специальной формы, питаемый переменным электрическим током. При
протекании на индуктор тока возникает переменное электромагнитное поле.
При возникновении переменного поля на металлические тела последние
нагреваются. Технические характеристики индукционного нагревателя
представлены в таблице 28.
Предполагается установить автоматизированный комплекс для закалки
ТВЧ. Блок компенсации содержит в своем составе закалочный трансформатор
и конденсатор, компенсирующий реактивную мощность индуктора, а также
узел крепления индуктора. Работа питания и управления нагрузки индуктора
будет осуществляться транзисторным преобразователем частоты серии ППЧ,
который является генератором в установках ТВЧ. Система управления
индукционной установки выполнена на базе компьютера в металлическом
шкафу лицевой панели пульта управления. Пульт управления измеряет и
отображает температуру объекта в процессе нагрева и после него, задает
мощность на преобразователе частоты, включает-выключает охлаждение,
обеспечивает сбор данных со всех агрегатов установки и предоставляет эту
информацию оператору.
Таблица 29
Капитальные вложения на автоматизированный комплекс для
закалки
Показатели
Стоимость,
тыс. руб.
Преобразователь частоты
150,0
Блок компенсации
143,2
Индуктор
30,0
Пульт управления
35,8
Механизм подачи заготовок
28,4
Итого
387,4