Инновационные технологии в машиностроении

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Самарский государственный технический университет» (ФГБОУ ВПО «СамГТУ») Факультет машиностроения, металлургии и транспорта К а ф е д р а «Технология машиностроения» В. А. ДМИТРИЕВ ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В МАШИНОСТРОЕНИИ Конспект лекций Самара-2017 Инновация (англ. innovation) — это внедренное новшество, обеспечивающее качественный рост эффективности процессов или продукции, востребованное рынком. Инновация представляет собой материализованный результат, полученный от вложения капитала в новую технику или технологию, в новые формы организации производства, труда, обслуживания и управления. Примером инновации является выведение на рынок продукции (товаров и услуг) с новыми потребительскими свойствами или качественным повышением эффективности производственных систем. Однако инновация — это не всякое новшество или нововведение, а только такое, которое серьезно повышает эффективность действующей системы [1]. Инновационные технологии - наборы методов и средств, поддерживающих этапы реализации нововведения. Инновационный проект - это проект, использующий инновационные технологии, или результат инновационной деятельности, получивший реализацию в виде нового или усовершенствованного продукта, реализуемого на рынке, нового или усовершенствованного технологического процесса, используемого в практической деятельности. Процесс создания, освоения и распространения инновационных проектов называется инновационной деятельностью или инновационным процессом. Побудительным механизмом развития инновационных проектов, в первую очередь, является рыночная конкуренция. В условиях рынка производители продукции или услуг постоянно вынуждены искать пути сокращения издержек производства и выхода на новые рынки сбыта. Поэтому фирмы, первыми освоившие эффективные инновации, получают весомое преимущество перед конкурентами. Важным условием для их практической реализации в бизнесе является привлечение инновационных инвестиций. ОБЪЕКТЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ИННОВАЦИЙ Любой процесс производства изделия предусматривает три стадии: заготовительную, обрабатывающую и сборочную. Рассмотрим подробнее возможные объекты инноваций на каждой из них. Заготовительная стадия: предложение нового метода или способа получения заготовок, позволяющего реализовать ресурсосбережение; замена заготовок из сортового проката на заготовки, полученные обработкой металлов давлением (ОМД); применение ротационных методов ОМД (радиальное обжатие, накатка колец, зубьев, шлицев, резьбы и др.); гидроабразивная, плазменная, лазерная резка и раскрой листовых заготовок; замена литых заготовок, полученных в разовые ПГФ, на заготовки, полученные специальными способами литья (по газифицируемым и выплавляемым моделям, в кокиль, под давлением и др.); применение комбинированных сварных или сварно-литых заготовок. Обрабатывающая стадия: изменение структуры технологического процесса путем модернизации существующего или приобретения нового оборудования; применение нового инструментального обеспечения технологического процесса, обеспечивающего форсирование режимов резания и снижение трудоёмкости механической обработки; применение «твердого точения» закаленных сталей вместо абразивной обработки; внедрение средств механизации и автоматизации технологических процессов механической обработки. Технологические процессы в машиностроении разрабатывают на основе трех принципов выполнения переходов: принцип дифференциации переходов реализуют, в основном, на универсальных станках; принцип интеграции переходов реализуют на станках с ЧПУ с последовательной схемой обработки; принцип концентрации переходов широко применяют на высокопроизводительных станках (продольно-фрезерные, карусельно-фрезерные, многошпиндельные токарные полуавтоматы и автоматы, агрегатные станки), где реализуются многоместные, многоинструментные и многопозиционные технологические схемы с параллельной и параллельно-последовательной обработкой. Сборочная стадия: внедрение средств механизации и автоматизации технологических процессов сборки; изменение структуры технологического процесса сборки путем модернизации существующего или приобретения нового оборудования; ТРЕБОВАНИЯ К АНАЛИЗУ БАЗОВОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ В общем случае углубленный анализ базового ТП должен выявить его недостатки и дать ответы на следующие вопросы: 1. выполнение требований технологичности деталей и возможностей применения типовых и групповых ТП; 2. соответствие последовательности операций ТП типовой схеме обработки; 3. обоснованность принятой структуры операций и переходов; 4. соответствие степени концентрации операций и переходов типу производства; 5. рациональность метода получения заготовки для заданной программы выпуска изделий; 6. правильность выбора технологических баз на операциях ТП, соблюдение принципов совмещения и постоянства баз; 7. применяемость современных конструкций режущего инструмента и новых прогрессивных марок инструментальных материалов; 8. соответствие применяемых режимов резания рекомендуемым режимам в общемашиностроительных нормативах и каталогах зарубежных фирм; 9. соответствие технологических возможностей станков параметрам выполняемых на них операций; 10. рациональность использования станочных и контрольных приспособлений; 11. применяемость современных средств механизации и автоматизации. Результаты анализа должны служить предпосылкой для разработки нового варианта ТП с меньшей трудоёмкостью и себестоимостью по сравнению с базовым. Поэтому недопустимо заменять анализ базового ТП его описанием. 1. МЕТОДЫ СРАВНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ Экономичность вариантов технологических процессов можно определить путем сравнения сопоставимых затрат, которые составляют технологическую себестоимость. Сравнение вариантов технологических процессов можно осуществлять следующими методами [2-5]. Метод сравнения технологических процессов по критической программе Под критической программой понимается такой объем продукции, при котором затраты по вариантам равны. Для этого применяется показатель технологической себестоимости. 1.1 C тех  S  V  N , руб. / объём ; (1) S  V , руб / шт , (2) N где, S - постоянные затраты; V – переменные затраты; N- объем выпуска изделий. В качестве постоянных применяются затраты, связанные с приобретением или изготовлением технологического оборудования. Переменные включают в себя затраты на создание продукции, изготовленной по различным технологическим процессам. Стех  C тех1  S1  V1  N ; C тех2  S 2  V2  N ; N крит  S 2  S1 , шт V1  V2 (3) (4) 1.2 Метод сравнения технологических процессов по приведенным затратам З пр  Стех  К  Ен  min , (5) где Cтехн – технологическая себестоимость изготовления детали; Ен – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений (Ен = 0,15); K – удельные капитальные вложения, отнесенные к единице продукции. Капитальные вложения в оборудование, отнесенные к единице продукции, определяются по следующему уравнению [2]: Ц t K  об ш.к . (6) 60  FД 2. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СЕБЕСТОИМОСТИ Технологическая себестоимость детали — это сумма затрат на осуществление технологических операций её изготовления без учета покупных деталей, узлов. Она включает все прямые расходы, связанные с содержанием и эксплуатацией технологического оборудования, при помощи которого изготавливается продукция. Технологическая себестоимость – один из основных показателей технологичности конструкции изделия. Технологическая себестоимость может быть рассчитана поэлементным или нормативным методом. 2.1. Поэлементный метод расчета технологической себестоимости Поэлементный метод определения технологической себестоимости включает расчет следующих статей затрат: 1. Затраты на основные материалы М (за вычетом отходов) или стоимость заготовки Sзаг. 2. Заработная плата основных производственных рабочих Зо. 3. Заработная плата вспомогательных рабочих (наладчиков) Зв. 4. Амортизационные отчисления на оборудование и дорогостоящую оснастку с длительным сроком службы Аотч. 5. Затраты на инструмент Sин. 6. Затраты на быстроизнашивающуюся технологическую оснастку Sос. 7. Затраты на технологическую энергию Sэ. 8. Затраты на обслуживание и ремонт оборудования Sр. 9. Затраты на настройку инструментов вне станка для станков с ЧПУ Sн. 10. Прочие затраты Пр. Расчет затрат технологической себестоимости поэлементным методом сводится к суммированию перечисленных статей [2]: СТ  М  Зо  Зв  Аотч  S ин  S ос  S э  S р  П пл  S H  Пр (7) 1. Затраты на основные материалы Потребность в основных материалах определяется исходя из их плановых норм расхода на единицу продукции. М  G  Ц m  1  k т. з.   GОТ  Ц ОТ , (8) где G — расход материала на единицу изделия, кг; Цm — цена единицы измерения массы материала, руб./кг; Kт.з.. — коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные затраты (0,05 - 0,15); GОТ — масса реализуемых отходов, кг; ЦОТ — цена отходов за единицу измерения, руб./кг. В качестве затрат на материалы можно использовать стоимость заготовки. 2. Заработная плата основных производственных рабочих В основе фонда заработной платы лежит прямой фонд заработной платы, включающий оплату труда сдельщиков по расценкам и повременщиков по тарифу. а) при сдельной системе заработной платы mоп Ч стi i 1 60 ЗО   tштi   К М  (1   )  (1   ), (9) где mоп — число операций в технологическом процессе; tшт — норма штучного времени на выполнение i-ой операции, мин; Чстi— тарифная ставка на i - о й операции, руб.; Км – коэффициент, учитывающий оплату основного рабочего при многостаночном обслуживании и определяемый по табл.1; α – коэффициент, учитывающий дополнительную заработанную плату; β – коэффициент, учитывающий отчисления на социальные нужды (30 %). Таблица 1 Значение коэффициента Км Число обслуживаемых станков Км 1 2 3 4 5 6 7 8 1 0,65 0,48 0,39 0,35 0,32 0,3 0,29 б) при повременной системе заработной платы Зо  Ч стср  tтехн  1    1    , (10) где Чст ср — средняя тарифная ставка основных производственных рабочих в данном технологическом процессе, руб./ч; tтехн — трудоемкость технологического процесса, ч. Часовые тарифные ставки основных производственных рабочих представлены в Приложении 1 [12]. 3. Заработная плата вспомогательных рабочих (наладчиков) Расчет фонда заработной платы вспомогательных рабочих ведется таким же образом и в такой же последовательности, как и для основных рабочих. Отличие состоит лишь в том, что для этой категории рабочих прямой фонд заработной платы включает оплату по тарифу за отработанное время: n Зв  Ч пi  Pi  Fp  (1   )  (1   ) i 1 , (11) где п - число тарифных разрядов вспомогательных рабочих; Чni - часовая тарифная ставка вспомогательного рабочего данного разряда, руб.; Рi - количество вспомогательных рабочих соответствующего разряда; Fp фонд времени работы рабочего, ч. Фонд времени работы рабочего на 2016 год получен с Интернетсайта www.buh.ru. Р и с.1. Фонд времени рабочего в 2016 г. Заработная плата наладчика, отнесенная к единице продукции Звн  З В  t шт  m , 60  к он  FД (12) где m – число смен работы станка (m = 2); кон – число станков, обслуживаемых наладчиком в смену. 4. Амортизационные отчисления на оборудование и дорогостоящую оснастку с длительным сроком службы mоп K i  Н а i  tо i i 1 100  FД  60 Аотч   , (13) где Кi— первоначальная стоимость оборудования (оснастки) на i-ой операции, руб.; Наi — годовая норма амортизационных отчислений на оборудование (оснастку) на i-ой операции (%); tоi — основное (машинное) время на i-ой операции, мин; FД — действительный (эффективный) фонд времени работы оборудования (оснастки), ч. Норма амортизации технологического оборудования определяется по сроку его полезного использования Тисп (сервисного обслуживания) [3]: 1 На   100% Т исп . (14) Норма амортизации технологической оснастки принимается равной 5%, если срок службы не превышает 2-х лет. В Приложениях 3-4 приведены оптовые цены на оборудование в условных единицах (1 у.е. = 1 евро) и нормы амортизационных отчислений [12]. 5. Затраты на инструмент Расчет зависит от типа инструмента (режущий, мерительный, вспомогательный и т. п.). Для режущего инструмента [3,8]: mоп nин Sин   i 1 j 1 Ц инij  tштij  м Tij  n j  1 , (15) где Цинij — цена инструмента j-го вида на i-ой операции, определяемая по каталогам предприятий, фирм-поставщиков инструмента [14,15] или на сайтах Сети Интернет [16], руб./ шт.; tштij — штучное время работы j-го инструмента на i-ой операции, мин; ηм – коэффициент машинного времени, определяемый как отношение tмаш/tшт (Приложение 2) [12]; Тij — период стойкости инструмента j-го вида на i-ой операции, мин; nин — номенклатура инструментов на i-ой операции; nj — число переточек инструмента j-го вида до полного износа или число режущих граней инструмента СМП (для пластин без задних углов необходимо учитывать переворот пластины). 6. Затраты на быстроизнашивающуюся технологическую оснастку mоп nос Ц оснij  N осн ij  tштij i 1 j 1 Т стij Sосн   , (16) где Цоснij — цена оснастки j-го вида на i-ой операции, руб./ шт. [2,7,12]; Nоснij — количество оснастки j-го вида, одновременно применяемой на iой операции, шт.; Тстij — период стойкости оснастки j-го вида до полного износа (срок службы) [7, табл.11.49], мин. 7. Затраты на технологическую электроэнергию Sэ  Ц э  k N  kw э mоп tштi i 1 60   Ni   k xi , (17) где Цэ — цена 1кВт∙ч электроэнергии, руб./кВт∙ч; kN — коэффициент загрузки электродвигателя по мощности (Приложение 6 [12]); kw — коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети (kw =1,05-1,1); ηэ — КПД электродвигателей оборудования; Ni — суммарная установленная мощность электродвигателей оборудования, кВт; kxi. — коэффициент, учитывающий дополнительные затраты электроэнергии во время холостого хода (kxi= 1,05-1,1). 8. Затраты на обслуживание и ремонт оборудования mоп H мi  K мi  H эi  K эi i 1 FД  60 Sр    tштi , (18) где Hмi и Hэi— нормативы годовых затрат на ремонтную единицу на обслуживание и эксплуатационные ремонты по механической и электрической части оборудования i-ой операции соответственно (Приложение 7 [12]), руб./год; K м i и Kэi — категория сложности ремонта механической и электрической части оборудования i-ой операции соответственно (Приложение 3-4 [12]. 9. Затраты на содержание и амортизацию производственных площадей П пл  Н п  П у  К су  tштк 60  FД , , (19) где Нп – норматив издержек, приходящихся на 1 м2 производственной площади, руб/м2 (при двухсменной работе принимается [3] равным 7,3 у.е); Пу – удельная площадь, приходящаяся на один станок и равная габаритной площади станка, умноженной на коэффициент, учитывающий добавочную площадь, определяемый по прил.46 [2]; Ксу =1,5…2,0 – коэффициент, учитывающий площадь для систем управления станков с ЧПУ. 10. Затраты на настройку инструментов вне станка для станков с ЧПУ [7]:   СЧН  t ИН  to  KТ SH  , (20) Т М  m  60 где φ = 1,3 – коэффициент, учитывающий случайную убыль и поломки инструмента; Счн – среднечасовая заработная плата наладчиков, руб./ч; tин – среднее время настройки одного инструмента вне станка, мин (tин = 4 мин. – для токарных станков с ЧПУ; tин = 5 мин. – для станков с ЧПУ сверлильной, фрезерной и расточной групп; to – основное время работы инструмента на операции, мин.; Кт – коэффициент, учитывающий удельный вес основного технологического времени в штучном времени; Тм – средняя стойкость инструмента, мин.; m –число граней режущей неперетачиваемой пластины с механическим креплением, шт.; если настройка инструментов вне станка не производится, tин = 0; в случае использование на операции нескольких режущих инструментов, настраиваемых вне станка, расчет для каждого инструмента повторяется и результаты складываются. 11. Прочие общепроизводственные затраты Пр  Зo  kоп , (21) где kоп — коэффициент, учитывающий прочие общепроизводственные затраты, отнесенные к заработной плате основных производственных рабочих, либо к сумме основной заработной платы основных производственных рабочих и затрат, связанных с работой оборудования соответственно; kоп = 0,20…0,25. 2.3. Расчет технологической себестоимости нормативным методом Нормативным методом технологическая себестоимость может быть рассчитана по методике, изложенной в [5], или с использованием таблиц, содержащих усредненные величины элементов структуры себестоимости для станков различных моделей [7]. Заработную плату станочника и наладчика рассчитывают по формулам (9) и (11), а расходы, связанные с содержанием и эксплуатацией оборудования, определяют по удельным затратам на 1 машино-час работы оборудования: 𝐶оп = Зо + Звр + Кц ∙Н0 ∙Км.ч. ∙𝑡шт−к 60 , руб (22) где Кц – масштабно-ценовой коэффициент [5]; Н0 – средние затраты на содержание и эксплуатацию оборудования, имеющего коэффициент машино-часа Км.ч. = 1. Расчет технологической себестоимости в указанных источниках опирается на нормативную базу конца 1980…90-х годов [5,7], самостоятельный пересмотр машино-коэффициентов оборудования затруднен. В этой ситуации применение нормативного метода расчета себестоимости существенно облегчает использование программного комплекса ПК «Taylor» [13], разработанного ЗАО ИТЦ «Технополис» (http://www.technopolice.ru). При расчете стоимости станко-часа учитываются организационные особенности предприятия, сведения о технических характеристиках применяемого оборудования и инструмента, действующие ставки налогов. Эти сведения должны быть получены в период производственной или преддипломной практики студента. Вводимые для расчета модели станков и параметры инструментов сохраняются во внутренней базе программы. Открываем вкладку «Завод», вводим требуемые программой данные (рис.2) и нажимаем клавишу «Применить». Р и с.2. Ввод данных по вкладке «Завод» Заработная плата основного производственного рабочего за месяц при условии совмещения им функций наладки станка: Зом  8  1  22  Н оч  (1   )  (1   )  176  54,43  1,5  1,3  19376 ,91 руб. Затем открываем вкладку «Станок», выбираем из базы программы нужную модель оборудования, вводим технические и стоимостные данные (рис.3) и нажимаем клавишу «Сохранить». Р и с.3. Ввод данных по вкладке «Станок» Далее открываем вкладку «Новый» (рис.4), при необходимости корректируем технологические или экономические показатели и нажимаем клавишу «Расчет» стоимости станко-часа. В правом нижнем углу вкладки появляется искомое значение стоимости станко-часа: 366,86 руб./час. Тогда технологическая себестоимость обработки детали «Шкив» по инновационному ТП составит Син  6,05  366,86  3,54  27,69 руб. 60 Р и с.4. Ввод данных по вкладке «Новый» ПК «Тейлор» позволяет также определить стоимость механической обработки детали по инновационному ТП. Для этого необходимо открыть вкладку «Инструменты» и последовательно в соответствии с инструментальными переходами внести технические и стоимостные параметры каждого инструмента и сохранить информацию. Пример заполнения вкладки для первого инструментального перехода ИП1 показан на рис.5. Далее на основании таблицы координат опорных точек для каждого инструментального перехода определяются длины рабочих и холостых ходов каждого инструмента на деталь, режимы резания и элементы нормы времени. Р и с.5. Ввод данных по вкладке «Инструменты» Р и с.6. Результаты расчета стоимости обработки Эти длины, а также выбранные для каждого инструмента режимы обработки (скорость резания V м/мин, диаметр обработки D мм, подача S0 мм/об.) вносятся во вкладку программы «Расчет стоимости обработки» (рис.6). В правом нижнем углу вкладки появляется искомое значение стоимости обработки детали 32,81 руб. и общее время обработки 3,54 мин. 3. СТРАТЕГИИ ВНЕДРЕНИЯ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ Современное машиностроение располагает широкими возможностями выбора технологий обработки деталей. Предлагаемые технологии могут в равной степени обеспечивать заданную точность и технические условия, но резко отличаться друг от друга уровнем затрат, т.е. себестоимостью обработки. Часто применение прогрессивных технологических инноваций, приводящих к снижению трудоемкости обработки, сопровождается ростом технологической себестоимости обработки вследствие увеличения капитальных затрат, связанных с покупкой оборудования. Особенно остро это относится к предприятиям малого бизнеса, испытывающим на стадии становления острый дефицит финансовых ресурсов и ограниченные возможности расширения производства. В этих условиях применение экономических управленческих решений является необходимой предпосылкой успешного менеджмента при внедрении технологических инноваций [3,4,5,8,9]. Расчетные параметры Годовая программа выпуска деталей, Nг Модель станка Штучное время Тшт, мин Оптовая цена станка F, руб Число станков Сервисный срок обслуживания станка n, лет Норма амортизационных отчислений На,% Технологическая себестоимость Таблица 3 Исходные данные Варианты технологического процесса Первый ТП Второй ТП 50000 Б290Н-6К 2,73 1744800 1 7Б67 0,96 667200 1 50000 3У10А 1,92 485200 1 EMAG-VL3 3,54 9600000 1 6 10 6 15 16,67 10,10 16,67 6,67 43,08 32,64 Рассмотрим два варианта технологического процесса (ТП) изготовления детали «Шкив» для двигателя автомобиля. По первому варианту деталь изготавливается за три операции; трудоемкость изготовления составляет Т1 = 5,61 мин. По второму варианту ТП деталь изготавливается с одного установа на ОЦ EMAG VL3 за одну операцию; трудоемкость изготовления составляет Т2 = 3,54 мин. В табл.3 приведены результаты расчета технологической себестоимости для условий, когда на участке имеются станки по двум вариантам ТП. Годовая экономия от внедрения второго ТП по статье себестоимость может составить: (43,08-32,64) ·50000 = 522000 руб., что свидетельствует об эффективности предложенной технологической инновации. Повторим расчеты в условиях приобретения оборудования по второму инновационному варианту. Вначале сопоставим величины капитальных затрат по вариантам (табл.4-5). Капитальные вложения в оборудование, отнесенные к единице продукции, определим в виде: 𝐾𝑜 = Цоб ∙ 𝑡ш.к. ⁄60 ∙ 𝐹д , где Цоб – оптовая цена станка, руб; tшт-к – штучно-калькуляционное время на операцию, мин; FД – действительный годовой фонд времени работы оборудования, час. Таблица 4 № 005 010 015 Капитальные затраты на оборудование по первому варианту ТП Операция Тшт, мин Ц, руб Fд, ч Автоматно-токарная 2,73 1957666 4015 Вертикальнопротяжная 0,96 748598 4015 Круглошлифовальная 1,92 544394 4015 Σ= Σ= 3250658 № Таблица 5 Капитальные затраты на приобретенное оборудование по второму варианту ТП Операция Тшт, мин Ц, руб Fд, ч Ко, руб Токарно-револьверная 3,54 3890 10771200 163,37 ЧПУ 005 Ко, руб 22,19 2,98 4,34 29,51 Поскольку капитальные затраты существенно разные, оценивать эффективность вариантов ТП будем на основе минимума приведенных затрат (табл.6). Таблица 6 Сравнение вариантов ТП по приведенным затратам Варианты ТП Затраты, руб. Первый Второй Технологическая себестоимость детали Сд = 43,08 32,64 Капитальные затраты на деталь Ко = 29,51 163,37 Приведенные затраты на деталь Wo = 47,51 57,15 Себестоимость годовой программы Сгод = 2154000 1632000 Капитальные затраты на программу К0год= 1475500 8168500 Приведенные затраты на программу W0год= 2375325 2857275 Годовая экономия (убыток), руб. ΔW0= - 481950 * числитель – покупка оборудования; знаменатель – аренда по второму варианту ТП. Анализ табл.6 показывает, что приобретение высокотехнологичного дорогого оборудования с наименьшими текущими затратами на создание продукции часто является препятствием для внедрения новых инновационных технологий. В этих условиях одним из экономических управленческих решений является аренда дорогого оборудования по приемлемой цене на период выполнения производственного задания. В работах [8,9] авторы определяют ежегодную равномерную стоимость оборудования U, которая состоит из его начальной стоимости F, распределенной на сервисный срок службы n в соответствии с нормой прибыли i, запрашиваемой арендодателем, с помощью фактора рентабельности R. Тогда эквивалентная равномерная ежегодная стоимость оборудования составит: U F i  (1  i ) n  R , руб./год, где R  . (1  i ) n  1 По такой равномерной ежегодной стоимости следует заключать договор аренды оборудования. Определим капитальные затраты с использованием предложенного подхода для второго ТП, приняв норму прибыли арендодателя i = 15% и добавив к стоимости станка F затраты на транспортировку (F = 1,122·Ц) (табл.7). Таблица 7 Капитальные затраты на арендованное оборудование по второму ТП Тшт, Ко, № Операция F, руб Fд, ч i,% R U, руб мин руб Токарно-револьверная 005 3,54 10771200 3890 15 0,17 1842058,88 27,94 ЧПУ В табл.8 и на рис.7 приведены результаты повторного сравнения вариантов на основе минимума приведенных затрат Wi. Таблица 8 Повторное сравнение вариантов ТП Затраты, руб. Варианты ТП Базовый Инновационный Технологическая себестоимость детали Сд = 43,08 32,64 Капитальные затраты на деталь Ко = 29,51 27,94 Приведенные затраты на деталь Wo = 47,51 36,83 Себестоимость годовой программы Сгод = 2154000 1632000 Капитальные затраты на программу Кгод= 1475500 1397000 Приведенные затраты на программу Wгод= 2375325 1841550 Годовая экономия, руб. ΔW= 533775 Р и с.7. Результаты сравнения вариантов ТП Таким образом, первый год аренды дорогого оборудования по арендной ставке 15% способствовал снижению величины капитальных затрат со 163,37 руб. до 27,94 руб., что открывает дорогу внедрению новых инновационных технологических процессов в повседневную практику. Проследим динамику изменения статей затрат второго ТП в зависимости от срока аренды оборудования (табл.9). Таблица 9 Изменение статей годовых затрат второго ТП по годам аренды оборудования Срок аренды оборудования, Варианты ТП Затраты, руб. годы Первый Второй 2 3 4 Технологическая себестоимость детали Капитальные затраты на деталь Приведенные затраты на деталь Приведенные затраты на годовую программу Капитальные затраты на программу Приведенные затраты на программу Годовая экономия Сд = 43,08 32,64 Ко = Wo = 29,51 47,51 27,94 36,83 Сгод= 2154000 1632000 Кгод= 1475500 1397000 2794000 4191000 5587500 Wгод= 2375325 1841550 2051100 2260650 2470125 533775 324225 114675 -94800 ΔW= 32,64 55,88 41,02 83,82 45,21 111,75 49,40 1632000 Анализ динамики статей затрат по годам аренды показывает, что только четвертый год аренды оборудования становится фактически убыточным (рис.8), при этом годовое задание по изготовлению деталей может быть выполнено значительно раньше. Р и с.8. Динамика статей затрат по годам аренды оборудования В качестве альтернативных методов использования дорогостоящего современного оборудования можно рассматривать его приобретение в лизинг [6]. Вопросы к зачету 1. Дайте определение понятию «инновация». 2. Дайте определение понятию «инновационные технологии». 3. Что является побудительным механизмом развития инновационных проектов. 4. Что необходимо для практической реализации инновационных технологий. 5. Назовите возможные объекты инноваций на заготовительной стадии производства. 6. Назовите возможные объекты инноваций на обрабатывающей стадии производства. 7. Назовите возможные объекты инноваций на сборочной стадии производства. 8. С какой целью выполняется углубленный анализ базового ТП. 9. Перечислите основные требования, предъявляемые к анализу базового ТП. 10.Чему должны служить результаты углубленного анализа базового ТП. 11.Перечислите методы экономического сравнения вариантов технологических процессов. 12.Что понимается под критической программой при сравнении вариантов ТП. 13.Дайте определение понятию «технологическая себестоимость обработки». 14.Какие затраты в структуре технологической себестоимости относятся к постоянным. 15.Какие затраты в структуре технологической себестоимости относятся к переменным. 16.В каких случаях используется метод сравнения технологических процессов по приведенным затратам. 17.Как определяются капитальные вложения в оборудование, отнесенные к единице продукции. 18.Какими методами рассчитывается технологическая себестоимость. 19.Перечислите статьи затрат при поэлементном методе расчета технологической себестоимости. 20.Как определяются затраты на основные материалы с учетом вычета отходов. 21.Как определяются заработная плата основных производственных рабочих. 22.Как определяются заработная плата вспомогательных рабочих наладчиков. 23.Как определяются амортизационные отчисления на оборудование и дорогостоящую оснастку с длительным сроком службы. 24.Как определяются затраты на инструмент. 25.Как определяются затраты на электроэнергию. 26.Как определяются затраты на обслуживание и ремонт оборудования. 27.Как определяются затраты на содержание и амортизацию производственных площадей. 28.Как определяются затраты на настройку инструментов вне станка для станков с ЧПУ. 29.Как определяются прочие затраты. 30.В чем сущность расчета технологической себестоимости нормативным методом. 31.Как определяется технологической себестоимости нормативным методом. 32.Как определяют расходы, связанные с содержанием и эксплуатацией оборудования с использованием нормативного методом расчета ТС. 33.Какие производственные задачи позволяет решать программный комплекс «ПК Тейлор». 34.Что учитывается при расчете стоимости станко-часа в «ПК Тейлор». 35.Какие требуемые программой данные вводятся во вкладку «Завод». 36.Как рассчитывается месячная заработная плата основного производственного рабочего при вводе во вкладку «Завод». 37.Откуда и какие технические и стоимостные данные оборудования вводятся во вкладку «Станок». 38.Откуда и какие технические и стоимостные данные применяемых режущих инструментов вводятся во вкладку «Инструменты». 39.Какие методы расчета стоимости станко-часа во вкладке «Новый» предлагает «ПК Тейлор». 40.Какие данные нужно ввести в программу при расчете стоимости станко-часа по сроку окупаемости. 41.Какие данные нужно ввести в программу при расчете стоимости станко-часа по амортизации. 42.Какие данные необходимо ввести во вкладку «Расчет стоимости обработки» программы при расчете себестоимости обработки детали. 43.Как определяются длины рабочих и холостых ходов для каждого инструментального перехода. 44.Как определяются режимы резания для каждого инструментального перехода. 45.В чем проблема эффективного внедрения инновационных технологий и каковы пути её преодоления. 46.Какие экономические управленческие решения являются необходимой предпосылкой успешного менеджмента при внедрении технологических инноваций. 47.С помощью каких экономических управленческих решений можно преодолеть острый дефицит финансовых ресурсов. 48.Как определяется ежегодная равномерная стоимость оборудования с учетом его начальной стоимости, распределенной на сервисный срок службы в соответствии с нормой прибыли, запрашиваемой арендодателем. 49.Как определяется фактор рентабельности R. 50.Чему способствует и что позволяет осуществить аренда дорогого оборудования. 51.Что показывает динамика изменения статей затрат инновационного ТП в зависимости от срока аренды оборудования. 52.Какие альтернативные экономические методы использования дорогостоящего современного оборудования можно предложить. Библиографический список 1. Питер Друкер. Бизнес и инновации. – М.: Вильямс, 2007. – 432 с. 2. Технология машиностроения: Сборник задач и упражнений: Учеб. пособие / В.И. Аверченков и др. - М.: ИНФРА-М, 2005. - 288 с. 3. Организация, планирование и управление производством. Практикум: учебное пособие / Н.И. Новицкий, Л. Ч. Горностай и др.; под ред. Н.И. Новицкого. - М.: КНОРУС, 2006. - 320 с. 4. Экономика предприятия: Учеб. для вузов/ И.Э. Берзинь, С.А. Пикунова, Н.Н.Савченко, С.Г. Фалько; Под ред. С.Г. Фалько. – 2-е изд., испр. – М.: Дрофа, 2004. – 386с. 5. Справочник технолога-машиностроителя: В 2-х т. Т.2 / Под ред. А.М. Дальского, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова, А.Г. Суслова. - М.: Машиностроение1, 2001. - 949 с. 6. Просветов Г.И. Лизинг: Задачи и решения: Учебно-практическое пособие. - М.: Альфа-Пресс, 2008. - 160 с. 7. Расчеты экономической эффективности новой техники / Под ред. К.М. Великанова. – Л.: Машиностроение, 1990. - 432 с. 8. Мосталыгин Г.П., Орлов В.Н. Проектирование технологических процессов обработки заготовок: Учеб. пособие. - Свердловск; УПИ, 1991. - 112 с. 9. Black. J.T. The Designe of the Factory with a Future. McGraw Hill. Inc. NY. 1991. 10.Groover. M.P. Fundamentals of Modern Manufacturing: Materials, Processes and Systems. 3d cd. John Wiley & Sons. Inc. Hoboken. NY. 2007. 11.Сайт кафедры «Технология машиностроения»: www.tm.samgtu.ru 12.Экономическое обоснование выбора технологического процесса механической обработки: Метод. указ. / В.А. Дмитриев, О.А. Бабордина, В.А. Ахматов. – Самара; Самар. гос. техн. ун-т, 2012. – 51 с. 13.Панченко К. Оценка эффективности технологического процесса с применением программного комплекса «Taylor». - Стружка, 2003. - с.40-41. 14.Металлорежущий инструмент «Sandvik Coromant». Основной каталог: ТочениеФрезерование-Сверление-Растачивание-Оснастка, 2008. 15.Металлорежущий инструмент «Sandvik Coromant». Прайслист: Точение-Фрезерование-Сверление-Растачивание-Оснастка, 2007. 16.Сайты Сети Интернет по определению стоимости оборудования и инструмента: www.frezer.ru/catalog; www.investstanok.ru; www.giacint.ru; www.spikcom.ru; www.korund.ru.