Анализ организации производственного процесса и пути его совершенствования

2. Выбор ресурсосберегающего технологического процесса 

Технологический процесс изготовления изделия (детали, узла) представляет собой строго определённую совокупность выполненных в заданной последовательности технологических операций. Эти операции меняют форму, размер и другие свойства детали, а также её состояние или взаимное расположение отдельных элементов. Одна и та же операция может производиться многими способами на различном оборудовании. Поэтому выбор ресурсосберегающего технологического процесса заключается в оптимизации каждой операции по минимуму потребления материальных, трудовых, энергетических ресурсов.

Важным  показателем экономичности названных  ресурсов является снижение себестоимости (экономия ресурсов), связанное с применением лучшего технологического процесса.

Для определения  снижения себестоимости (экономии) необходим  расчёт себестоимости для каждого  из сравниваемых вариантов технологического процесса. Расчёт полной себестоимости  продукции при применении каждого из вариантов сложен, требует большого количества исходных данных и времени. Для упрощения расчётов экономии предоставляется возможность без ущерба для точности определять и сопоставлять не полную, а так называемую технологическую себестоимость, которая включает только те элементы затрат на изготовление изделия, величина которых различна для сравниваемых вариантов. Элементы себестоимости, которые для этих процессов одинаковы или изменяются незначительно, в расчёт не включаются. Таким образом, технологическая себестоимость – это условная себестоимость, состав её статей непостоянен и устанавливается в каждом отдельном случае.

Сопоставление вариантов технологической себестоимости  даёт представление об экономичности  каждого из них. Следует отметить, что величина технологической себестоимости изготовления отдельных изделий (деталей, узлов) в значительной мере зависит от объёма производства. Следовательно, все затраты на изготовление изделий по степени их зависимости от объёма производства целесообразно подразделять на переменные (Зпер), годовая величина которых изменяется прямо пропорционально годовому объёму выпуска продукции (N), и условно-постоянные (Зпост), годовая величина которых не зависит от изменения объёма производства.

К переменным затратам относятся:

- затраты  на основные материалы за вычетом реализуемых отходов (Зм), руб.;

- затраты  на топливо, предназначенное для технологических целей (Зтт), руб.;

- затраты  на различные виды энергии,  предназначенной для технологических целей (Зэт), руб.;

- затраты на основную и дополнительную заработную плату основных производственных рабочих с отчислениями в фонд социальной защиты населения (Ззп), руб.;

- затраты,  связанные с эксплуатацией универсального  технологического оборудования (Зоб), руб.;

- затраты, связанные с эксплуатацией инструмента и универсальной оснастки (Зи), руб.

К условно-постоянным затратам относятся:

- затраты,  связанные с эксплуатацией оборудования, оснастки и инструмента, специально  сконструированных для осуществления  технологического процесса по данному варианту (Зс. об), руб.;

- затраты  на оплату подготовительно-заключительного времени (Зп. з), руб.

Общая формула технологической себестоимости (i - j) - й операции имеет вид:

Ст=Зпер*N+Зпост

Подставив соответствующие значения переменных и условно-постоянных расходов в формулу, получим:

Ст=(Зм+Зтт+Зтэ+Ззп+Зоб+Зи)*N+(Зс. Об+Зп. З)

После определения технологической себестоимости  по вариантам (если не более двух вариантов) для каждого из них устанавливаем  годовой объём производства (N), при котором сравниваемые варианты экономически равноценны.

Для этого  решаем систему уравнений относительно объёма производства (N):

{  Ст1=Зпер1*N+Зпост1

    Ст2=Зпер2*N+Зпост2

При  Cт1=Cт2получим:

              Зпер2-Зпер1

Nкр= ----------------------

            Зпост1-Зпост2

Эту величину годового объёма производства продукции  принято называть критической. Если такое сопоставление вариантов  технологического процесса выполнить  графически, то станет очевидно, что  критический объём производства продукции является абсциссой точки пересечения двух прямых с начальными ординатами Зпер1 и Зпер2, выраженных для каждого варианта уравнением его технологической себестоимости.

Определение абсциссы этой “критической точки” служит, таким образом, завершающим этапом технико-экономических расчётов, устанавливающих области наиболее целесообразного применения каждого из сопоставимых вариантов, ограничиваемые определёнными размерами программ (N).

В случае если необходимо сделать выбор технологического процесса не из двух вариантов, а из трёх, четырёх и т.д., строится ориентированный граф, дуги которого представляют технологические операции. Любой вершине графа соответствует множество входящих и выходящих из неё дут.д.ля оценки использования ресурсов при возможных вариантах изготовления детали (изделия) вводится целевая функций Ст, т.е. сумма технологических себестоимостей по каждой из запроектированных операций с тем, чтобы их сумма была минимальной.

Ст=∑Сy →min

Таким образом, выбор оптимального варианта технологического процесса можно свести к выбору маршрута в заданном ориентированном графе, имеющем минимальную суммарную технологическую себестоимость.

По заданию мы имеем технологический процесс по изготовлению пластинчатых магнитопроводов (табл.3). Необходимо построить граф и выбрать оптимальный вариант технологического процесса.  

Таблица 3

Технологический процесс изготовления пластинчатых магнитопроводов

 

Заданная  программа N=2000 шт.

Первая  операция может быть выполнена двумя способами технологии. Следовательно, из начальной вершины графа q1 выходит две дуги x1-2, x1-3, заканчивающиеся вершинами q2, q3. Вторая операция может быть выполнена двумя способами, следовательно, из вершин q2, q3 выходят по две дуги x2-4, x2-5, x3-4, x3-5. Третья операция может быть выполнена двумя способами технологии. Следовательно, из вершин q4, q5 выходят по четыре дуги: x4-6, x4-4, x5-6, x5-7. Четвёртую операцию можно выполнить двумя способами. Следовательно, из вершин q6, q7 выходят по две дуги, которые заканчиваются вершинами q8, q9. После выполнения шестой операции граф заканчивается вершиной q10.

При нумерации  вершин графа необходимо соблюдать  правило, по которому номер каждой следующей  вершины должен быть больше предыдущей. Исходной вершине графа присваиваем  номер 1, который проставляем в  верхней части кружка.  
 
 

                                230                      250                      122                       

                                

                                                                                                                     70

         124                     230                       250                     122

 

    136                              240                      230                     102                   70

                                240                        230                     102 

Рис. 1 Граф оптимального  изготовления пластинчатых магнитопроводов

Для каждой дуги (операции) определяем технологическую  себестоимость Ст по формуле:

Ст=Зпер*N+Зпост

Ст(1-2)=0,012*2000+100=124

Ст(1-3)=0,08*2000+120=136

Ст(2-4)=Ст(3-4)=0,06*2000+110=230

Ст(2-5)=Ст (3-5)=0,07*2000+100=240

Ст(4-6)=Ст(5-6)=0,05*2000+150=250

Ст(4-7)=Ст(5-7)=0,06*2000+110=230

Ст(6-8)=Ст(7-8)=0,011*2000+100=122

Ст(6-9)=Ст(7-9)=0,016*2000+70=102

Ст(8-10)=Ст(9-10)=0,01*2000+50=70

Поскольку выбор оптимального технологического процесса по графу затруднителен, эффективнее вести расчет в табличной форме.  
 

Таблица 4