Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Определение технологической себестоимости операции по элементам затрат

Методические указания

к курсовому и дипломному

проектированию студентов

специальности 060800

Самара, 2004 г.

Затраты времени на операцию

Любой технологический процесс характеризуется затратами времени, труда, материалов, энергии. Знание закономерностей формирования указанных затрат позволяет технологу находить пути их снижения и проектировать эффективные технологические процессы.

Затраты времени на операцию получают как сумму затрат времени на рабочий и вспомогательный процессы.

Любой процесс, в том числе рабочий или вспомогательный, - это движение материальных объектов с соответствующей скоростью. Отсюда затраты времени на процесс являются функцией пути и скорости. Например, при обработке заготовки на станке время, затрачиваемое непосредственно на съем материала, зависит от длины рабочего хода режущего инструмента относительно заготовки, а также от скорости относительного движения, выраженной через скорость резания и скорость подачи. При сборке изделия, например соединения вал – втулка, время непосредственного соединения этих деталей будет зависеть от длины сопряжения и скорости относительного движения вала и втулки.

Длина рабочего хода определяется геометрическими характеристиками заготовки и принятым методом изготовления.

Скорость рабочего движения зависит от технических возможностей технологической системы и технологических требований. К техническим ограничениям технологической системы относят мощность привода, скорость двигателя, прочность жесткость, виброустойчивость данной системы.

К технологическим ограничениям относят требования к качеству изготовления изделия, а именно требования к геометрической точности, качеству поверхностного слоя, прочности соединения. Например, при обработке заготовки с увеличением скорости подачи растет шероховатость обработанной поверхности, увеличиваются силы резания, которые вызывают рост упругих перемещений элементов технологической системы и, как следствие, увеличение геометрических погрешностей.

Время рабочего процесса, затрачиваемое на изменение качества заготовки, называется основным технологическим временем . Если рабочий процесс осуществляется без непосредственного участия человека, то это время называют машинным. Если рабочий процесс осуществляется с участием человека, то основное машинное время называют ручным; при частичном участии человека – машинно-ручным. Основное технологическое время, мин, зависит от выбранного метода изготовления и рабочего инструмента. Формулы для расчета следующие:

точение: ;

строгание: ;

фрезерование: ;

шлифование: ;

протягивание: ;

хонингование: ;

где - расчетная длина пути режущего инструмента, мм;

i – число ходов;

n – частота вращения шпинделя об/мин;

- подача на оборот шпинделя, мм;

- ширина строгаемой поверхности, мм;

- величина врезания лезвия;

- величина выхода лезвия;

- число двойных ходов стола (инструмента) в минуту;

- подача на двойной ход, мм;

- подача на зуб фрезы, мм;

- число зубьев фрезы;

- частота вращения фрезы, об/мин;

а - припуск на сторону, мм;

- частота вращения детали, об/мин;

- коэффициент, характеризующий точность шлифования;

- поперечная подача, мм/ход;

- длина рабочей части протяжки, мм;

- скорость резания, м/мин;

- скорость обратного хода, м/мин;

- радиальная подача на один двойной ход хонинговальной головки;

Для осуществления рабочего процесса необходимо проведение различного рода технических и организационных мероприятий.

Например, при осуществлении сборочного процесса или процесса обработки требуется обеспечить предварительное относительное положение детали (заготовки) и инструмента, произвести различного рода измерения, подвести и отвести инструмент, установить режимы рабочего процесса, включить и выключить двигатель и т.п. Время, затрачиваемое на осуществление перечисленных процессов, получило название вспомогательного времени .

Затраты времени на все операции оценивают по штучно-калькуляционному времени.

, (1)

где n – количество предметов труда в партии;

- подготовительно-заключительное время;

- время обслуживания рабочего места;

- время перерывов и отдыха;

Подготовительно-заключительное время затрачивается на приемы, производимые один раз, на всю партию собираемых сборочных единиц или обрабатываемых заготовок. Это время затрачивается на ознакомление с чертежом и технологическим процессом, подготовку рабочего места, оборудования, приспособления и инструмента, приведение технологической системы в порядок после окончания работы, настройку технологической системы и др.

Время обслуживания рабочего места затрачивается на уход за рабочим местом и поддержание его в рабочем состоянии в процессе изготовления всей партии изделий. Это время состоит из времени технического и организационного обслуживания.

Время технического обслуживания затрачивается на поднастройку технологической системы, смену инструмента, вышедшего из строя, удаление стружки с рабочих органов.

Время организационного обслуживания рабочего места затрачивается на смазывание и чистку оборудования, удаление отходов рабочего процесса технологической системы, приведение в порядок рабочего места.

При работах, требующих интенсивного труда или больших физических усилий, регламентируют время перерывов. При нормальных условиях труда регламентируют время на отдых, связанное с личными потребностями.

Если выделить время, связанное с изготовлением одной единицы изделия, и обозначить его (штучное время), то

, (2)

Сумма времени называют оперативным временем.

Не все этапы операции осуществляются последовательно. Некоторые вспомогательные переходы можно совмещать во времени. Например, время подвода одного суппорта совмещают со временем отвода другого.

В других случаях возможно совмещение рабочего и вспомогательных процессов во времени. Например, при обработке на вертикальном восьмишпиндельном токарном полуавтомате установку и снятие заготовки проводят во время обработки заготовок на других позициях. В связи с этим пользуются понятием цикла

, (3)

где - время рабочих ходов цикла, оно же основное технологическое время;

- время не совмещенных холостых ходов, выполняемых технологической системой;

- вспомогательное время, не совмещенное с технологическим переходом;

Как следует из формулы (3), продолжительность цикла есть часть штучного времени. С помощью формул (1) – (3) можно определить номинальные затраты времени на технологический процесс.

Рассеяние фактических затрат времени на выполнение технологического процесса как в целом, так и отдельных его этапов носит систематический или случайный характер и оказывает влияние на производительность, ритмичность, качество и себестоимость изготовления изделий. Как показывает опыт, поле рассеяния такта может достигать более 10 % его номинального значения. При обработке на универсальном оборудовании поле рассеяния, как правило, значительно больше.

Колебания затрат времени являются следствием отклонений значений пути и скорости исполнительных органов технологической системы от расчетных значений.

При обработке на не автоматизированной технологической системе перемещения исполнительных органов в значительной степени зависят от работы оператора, а скорости перемещения обусловлены частично оператором, частично соответствующими механизмами. Например, при работе токарного станка рабочий в ручную подводит резец к заготовке, а затем включает механическую подачу. При обработке партии заготовок как холостые перемещения резца и его скорости, так и моменты включения и выключения механической подачи будут колебаться.

При автоматической обработке перемещения и скорости рабочих органов формируются системой управления. Например, система управления силовой головки должна обеспечивать следующий цикл: быстрый подвод – рабочий ход – быстрый отвод. Для этого производят настройку системы управления.

Как правило, система управления (СУ) имеет программоноситель, считывающие и передаточно - преобразующие устройства, исполнительные механизмы. В силовой головке функции програмоносителя, например, выполняют два жестких упора, установленных на подвижной части силовой головки; считывающим устройством является путевой переключатель, закрепленный на неподвижной части силовой головки. Программоноситель и считывающее устройство настраиваются по положению инструмента и заготовки. С помощью соответствующих регуляторов устанавливаются заданные скорости рабочих органов.

Ошибки в установке программоносителя, считывающего устройства, задания скоростей движения и составляют ошибку статистической настройки СУ, которая вызовет отклонения фактических затрат времени на цикл от расчетных значений. Во время работы силовой головки действуют силы трения, инерции, силы резания, выделяется теплота, колеблется напряжение в электрической сети, наблюдаются вибрации, неравномерность движения рабочего органа, происходит выбор зазоров в кинематических цепях, упругие и тепловые перемещения. Все это нарушает первоначальное положение элементов СУ, в результате чего фактические значения скоростей и перемещений отличаются от заданных.

В технологии машиностроения при установлении технологической нормы времени на операцию используют или в зависимости от типа производства (серийности), т.е. от того в каких организационно-технологических условиях выполняется операция, характеристика серийности производства представлена в табл. 2.

Штучное время применяется при массовом и крупносерийном производствах, когда станок не переналаживается для других операций или когда переналадка выполняется внерабочее время:

, (4)

В свою очередь можно представить в следующем виде:

, (5)

где - время технологического обслуживания (смена затупившегося инструмента, регулирование и подналадка станка, уборка стружки и другие действия, связанные с основной работой); оно принимается в % от ;

- время организационного обслуживания (подготовка рабочего места к началу работы, уборка станка в конце смены, чистка и смазка станка); оно принимается в % от ;

Время перерывов на отдых и личные надобности также принимается в % от .

Для упрощенных расчетов можно пользоваться зависимостью:

, (6)

где коэффициенты учитывают составляющие , , и численно равны:

Штучно-калькуляционное время применяется в условиях серийного и единичного производства, когда на одном рабочем месте в течение смены выполняется несколько операций и когда подготовку рабочего места и наладку выполняет рабочий станочник:

, (7)

где - подготовительно-заключительное время (ознакомление с документацией, подготовка и наладка станка, подбор инструментов и приспособлений);

n – количество заготовок в партии:

, (8)

где - годовая программа выпуска;

- количество партий запуска деталей в год (табл. 1);

Себестоимость изготовления изделия.

Изготовление изделия связанно с затратами труда, материалов, энергии и времени. Поэтому изделие должно не только отвечать требованиям назначения, но и отличаться от ранее выпущенных изделий аналогичного назначения меньшими затратами. Сказанное подчеркивает органическую связь технологии и экономики. Технолог должен разрабатывать такие технологические процессы, которые были бы наилучшими не только в технологическом, но и экономическом отношении.

К технико-экономическим показателям производства относятся себестоимость, трудоемкость и другие показатели.

Себестоимость изделия выражается в денежной форме и отражает затраты на его изготовление обоих видов труда – живого и прошлого и тем самым характеризует организационно-технический уровень производства и состояние хозяйственной деятельности предприятия. Различают себестоимость полную, производственную, в которую входит технологическая.

Технологическая себестоимость отражает только те затраты, величина которых переменна для различных вариантов технологических процессов. К таким затрата относят прежде всего затраты на заработную плату, расходы на амортизацию, эксплуатацию и ремонт оборудования, инструмента и приспособлений.

В полную себестоимость включается производственная себестоимость и внепроизводственные расходы, связанные с упаковкой, транспортирование и реализацией продукции, отчислениями в фонд освоения новой техники и научно-исследовательской работы, и другие виды расходов.

В результате развития и совершенствования техники, повышения ее производительности доля живого труда уменьшается, а доля прошлого труда растет (через амортизационные расходы). Поэтому задача повышения производительности общественно полезного труда заключается в уменьшении суммы обоих видов труда, затрачиваемого в единицу времени. Отсюда одной из основных задач технологии машиностроения является непрерывное снижение себестоимости выпускаемой продукции.

Расчет себестоимости получил название калькуляции. Различают плановую и фактическую себестоимости и соответственно сменную и отчетную калькуляции. Расчет плановой себестоимости позволяет выбрать на этапе проектирования технологического процесса наиболее экономичный вариант, а фактическая себестоимость служит для установления фактических затрат на изготовление изделия.

При составлении калькуляции затраты условно делят на прямые косвенные. Прямые затраты – это те, на величину которых может влиять разработчик технологических процессов. К ним относят затраты на материалы, из которых изготавливают изделие, вспомогательные материалы (смазочные, обтирочные, инструменты, приспособления и др.), топливо, электроэнергия, пар, затрачиваемые непосредственно на изготовление изделия, основная заработная плата.

Косвенные затраты – это те, которые не могут быть непосредственно отнесены на себестоимость данного изделия и поэтому включаются в нее в виде отчислений. К косвенным затрата относят расходы, относящиеся к обслуживанию производства, эксплуатации и содержания оборудования, отчисления на социальные страхования, расходы на содержание заводоуправление, складов и др. Имеются два принципиально отличных метода расчета себестоимости изделия.

По первому методу себестоимость:

, (9)

где М – расходы на материалы, на единицу продукции за вычетом стоимости отходов, руб;

- отчисления с заработной платы на социальные расходы, %;

- накладны расходы, начисляемы на заработную плату, %;

З – заработная плата производственных рабочих, руб;

р – число различных марок материалов, расходуемых на единицу продукции;

m – число операций изготовления единицы продукции;

Преимущество данного метода заключается в простоте расчета, а недостаток – в обезличке влияния различных факторов на себестоимость.

Если необходимо оценить влияние расходов на оборудование, инструмент, приспособление, на себестоимость, то ее определяют так:

, (10)

где О – расходы на амортизацию и содержание оборудования, приходящиеся на единицу продукции, руб;

П – расходы на амортизацию и содержание приспособления и другой технологической оснастки, приходящиеся на единицу продукции, руб;

И - расходы на амортизацию, и содержание инструмента, приходящиеся на единицу продукции, руб;

- накладные расходы, начисляемы на заработную плату, %; при их потреблении не включают расходы на амортизацию и содержание оборудования, приспособления и инструмента.

Расчет по второму методу позволяет также правильно пути ее сокращения.

Технологическая себестоимость операции.

Технологическая себестоимость включает в себя следующие элементы затрат:

, (11)

где - заработная плата производственных рабочих;

- заработная наладчиков;

- расходы на амортизацию оборудования;

- расходы на ремонт и модернизацию оборудования;

- затраты на эксплуатацию и амортизацию приспособлений;

- расходы на эксплуатацию и амортизацию режущих инструментов;

- затраты на электроэнергию, тепло, воду, газ;

- затраты на подготовку управляющих программ для станков с ЧПУ;

- затраты на измерительный инструмент;

- затраты на амортизацию и эксплуатацию производственных площадей;

Следует отметить, что три последние составляющие себестоимости при сравнении вариантов выполнения операции не рассматриваются.

Рассмотрим, как определяются вышеперечисленные элементы затрат технологической себестоимости выполнения операции.

· оплата труда производственных рабочих:

- единичное и серийное производство;

- крупносерийное и массовое производство (станки автоматы, агрегатные и т.д.), (табл.3).

где 1,32 – учитывает дополнительную заработную плату за перевыполнение норм, отчисления на социальное страхование и оплату отпусков;

- часовая тарифная ставка рабочих (табл.3);

- 1 группа – слесари – инструментальщики, станочники широкого профиля, наладчики сложного оборудования;

- 2 группа – обработка резанием (заготовительное производство), холодная штамповка, ремонт оснастки, наладка технологического оборудования;

- 3 группа – остальные работы;

Тарифные коэффициенты устанавливают разницу между смежными разрядами, группами профессий и формой оплаты труда:

а) для одной и той же группы сдельная форма оплаты на 7 % больше тарифной повременной ставки;

б) для рабочих второй группы тарифные ставки увеличены на 9 % по сравнению с третьей группой;

в) для рабочих первой группы тарифные ставки увеличены на 12 % по сравнению со второй группой;

Например: для рабочего первой группы, работающего по сдельной форме оплаты труда по шестому разряду:

;

где - минимальная тарифная ставка рабочего третьей группы первого разряда при временной форме оплаты труда;

;

где - минимальная заработная плата в месяц установленная государством (МРОТ), 600 руб;

Предприятия в праве устанавливать свой МРОТ для своих работников, например 1000 руб.

часа – среднемесячный фонд времени одного рабочего;

- коэффициент, учитывающий число единиц оборудования, обслуживаемого одним рабочим (многостаночное обслуживание);

= 1 – универсально оборудование;

= 0,25…0,33 – автоматы токарно-револьверные, агрегатные станки;

= 0,5 – станки с ЧПУ;

· оплата труда рабочих наладчиков (если подготовку осуществляет сам рабочий, то ):

;

где - часовая тарифная ставка наладчика, в начале устанавливается тарифный разряд наладки (табл. 4), а затем по табл. 3 определяется тарифная ставка;

- трудоемкость (длительность) наладки;

Для определения рекомендуется использовать эмпирическую формулу:

;

где - коэффициенты, определяемые в зависимости от категории оборудования (табл. 5);

- количество режущих инструментов в наладке;

- штучное время на операцию;

n – количество заготовок в партии;

· расходы на амортизацию оборудования:

Для универсального и переналаживаемого специального оборудования расходы на амортизацию:

;

где - отпускная цена оборудования (табл. 6);

- коэффициент, учитывающий затраты на транспортировку и монтаж оборудования;

= 0,075 – специальные станки и станки с ЧПУ;

= 0,12 – остальные станки;

- норма амортизационных отчислений (табл. 7);

- годовой фонд работы оборудования (табл. 8);

- коэффициент использования оборудования (табл. 9);

· расходы на ремонт и содержание оборудования:

;

где - отпускная цена оборудования (табл. 6);

- коэффициент, учитывающий затраты на транспортировку и монтаж оборудования;

= 0,075 – специальные станки и станки с ЧПУ;

= 0,12 – остальные станки;

- норма амортизационных отчислений (табл. 7);

- годовой фонд работы оборудования (табл. 8);

- коэффициент использования оборудования (табл. 9);

- норма затрат на ремонт и содержание оборудования (табл. 7);

· затраты на амортизацию и ремонт приспособлений:

Затраты на универсальное оборудование (тиски, патроны, центры – входят в качестве комплектующих к станкам) обычно не учитываются.

Для специальных приспособлений:

;

где - стоимость изготовления приспособления (табл. 10);

- коэффициент, учитывающий стоимость проектирования и отладки приспособления ( = 0,2…0,3);

- коэффициент годовых отчислений на амортизацию приспособлений, зависящий от числа лет службы приспособления ():

;

= 1 год – простые приспособления;

= 3…5 лет – сложные и дорогие приспособления;

- коэффициент, учитывающий расходы на ремонт приспособления ( = 0,2…0,3);

· расходы на амортизацию и эксплуатацию режущих инструментов:

При использовании универсальных режущих инструментов расходы на их амортизацию и эксплуатацию, отнесенные к одной заготовке на данной операции определяются следующим образом:

;