Поиск на Портале

Опубликовано: 15 марта 2005 г.

Способы повышения эффективности работы существующего парка оборудования

категории:  Статьи   просмотров: 5844

Источник информации: www.compass-r.ru

Дмитрий Локтев, технический директор ЗАО "ИТЦ Технополис", к.т.н


В сегодняшней экономической ситуации количество выпущенных деталей определяется требованиями рынка, а не планом развития народного хозяйства, как ранее. Многие предприятия сегодня вынуждены сокращать выпуск продукции, которая больше не нужна в объемах выпуска прежних лет. В первую очередь это относится к предприятиям, ориентированным на серийное и крупносерийное производство. Из-за требований рынка по изменению потребительских свойств изделий приходится также менять их конструкцию. Изменение конструкции и объемов выпуска изделий в серийном и крупносерийном производстве всегда связано с необходимостью модернизации оборудования или с покупкой нового оборудования. В мелкосерийном производстве эти процессы выражены не так явно, но тоже имеют место. При любом действии, направленном на изменение технологии механической обработки (внедрению нового технологического процесса, нового станка, нового инструмента) в качестве обоснования звучат слова "это более эффективная технология". Проведенные исследования показали, что понятие "эффективность" по-разному трактуется в различных случаях разными участниками процесса внедрения нового технологического решения. Технологи (в широком понимании этого слова) стараются обеспечить бесперебойный выпуск изделий, интенсифицируя производство за счет внедрения нового оборудования при минимальном изменении существующей технологии. Экономисты (также в широком понимании) заинтересованы в повышении прибыльности предприятия за счет активизации продаж при минимальных дополнительных вложениях в новую технику и технологию. Налицо конфликт интересов. Единственным средством решения спора является проверка, приносит ли новая техника (технология) сокращение расходов на механическую обработку.

Сокращение расходов не является самоцелью. Наоборот, это практически единственный способ увеличения прибыли в условиях рыночного производства. Прибыль рассчитывается как разница между доходами и затратами на изготовление. Доходы определяются как произведение количества выпущенных изделий на цену одного изделия. Цена изделия диктуется рынком и может быть увеличена в редких случаях. Количество изделий также определяется потребностью рынка (нет смысла производить больше изделий, чем можно продать). В результате практически единственный путь увеличения прибыли - сокращение затрат при изготовлении.

Добавив к сказанному очевидную необходимость обеспечения качества выпускаемого продукта, можно сформулировать три основные цели для технолога при внедрении новой технологии (триаду конкурентоспособности для технолога):  

·         Обеспечить заданное качество выпускаемого изделия

·         Обеспечить изготовление заданного количества изделий  

·         Обеспечить адекватный уровень затрат

Основная   выгода лежит не в снижении инвестиций, а в снижении себестоимости изделия. Применительно к обработке надо говорить о снижении затрат на эту обработку. Необходимо оценивать отдельно постоянные затраты (те, которые надо понести в независимости от количества выпускаемых изделий) и переменные, связанные с выпуском каждого изделия. Все затраты относятся к одной из трех больших групп - на материал, на персонал, на средства производства. Затраты на материал, прямые затраты на заработную плату, социальные издержки, зависящие от изделия затраты на инструмент, упаковка, транспортные расходы и скидки являются прямыми расходами. Все остальные затраты являются накладными расходами.

Для оценки затрат их необходимо в первую очередь привести к единому базису. Прямые затраты на материалы и персонал можно рассчитать по соответствующим ведомостям. Единственно правильный способ расчета затрат на основные средства - через стоимость часа работы (для станочного оборудования - станко-часа). Количество станко-часов, затраченное на изготовление конкретной детали, умноженное на стоимость станко-часа, дает перенесенную на деталь стоимость оборудования. Если к полученной величине добавить стоимость материала и другие переменные затраты, то получим полные затраты на изделие. С другой стороны, понятие станко-часа позволяет при сравнительном анализе технологий оперировать только переменными издержками.

Станко-час характеризует стоимость эксплуатации оборудования в процессе производства. На стоимость станко-часа влияют семь основных статей затрат, относящихся к оборудованию после начала его работы (запуска в производство):

·         износ оборудования (амортизация),

·         возврат кредитов на покупку оборудования (при покупке на собственные средства учет результатов выведения этих средств из оборота),

·         аренда площади под оборудованием (в том числе затраты на отопление, освещение, вентиляцию, уборку, содержание и администрирование),

·         затраты на энергию (электроэнергия, газ, сжатый воздух, другие среды),

·         затраты на обслуживание оборудования (в общем случае 3-5% от первоначальной стоимости оборудования),

·         затраты на инструмент и оснастку (относящиеся к оборудованию, а не к изделию - приборы для сборки и настройки инструмента и т.д.),

·         прочие затраты (например, на составление программ для станков с ЧПУ)

При расчете затрат с помощью станко-часа основным критерием является время работы оборудования, а не время работы персонала. Станко-час определяется в конкретных условиях работы оборудования (при переносе оборудования в другие условия стоимость станко-часа меняется).

Принципиальным является то, что затраты на содержание оборудования, выражаемые через станко-час, присутствуют даже тогда, когда оборудование простаивает по тем или иным причинам. Расчет станко-часа позволяет определить убытки, вызванные простоями станка по техническим или организационным причинам.

В затратах на механическую обработку можно выделить следующие составляющие:

·         Стоимость обработки (стоимость станко-часа станка, умноженная на время нахождения детали на станке, т.е. на оперативное время)

·         Стоимость наладки (совокупность времени простоя станка под наладкой, умноженная на стоимость станко-часа, плюс сумма дополнительных затрат, связанных с наладкой)

·         Стоимость инструмента (затраты на инструмент, не входящие в стоимость станко-часа - относящиеся к конкретной детали)

·         Стоимость замены изношенного инструмента (время простоя станка при замене инструмента, умноженное на стоимость станко-часа)

·         Стоимость СОТС

·         Стоимость материала

·         Прочие расходы

Из  приведенного перечня видно, что затраты на механическую обработку непосредственно связаны с составляющими времени на обработку. Анализ большого количества технологических проектов, выполненных для обрабатывающих центров и станков с ЧПУ в серийном производстве, показывает, что:  

·         стоимость обработки (оперативного времени) составляет около 80% от всех затрат,

·         стоимость инструмента не превышает 3-4%,

·         стоимость замены инструмента не превышает 1%.

В   результате такого анализа можно сделать вывод, что  

·         сокращение затрат на приобретение инструмента на 30% (например, за счет сокращения закупочных цен) сокращает затраты на механическую обработку на 1%;

·         сокращение времени замены изношенного инструмента на 50% (что соответствует двукратному увеличению стойкости) снижает затраты на 1%;

·         увеличение производительности (сокращение времени обработки) на 20% сокращает стоимость обработки на 15%.

Как   уже было указано, при неизменности стоимости станко-часа сокращение затрат определяется сокращением времени. Для определения путей сокращения времени обработки надо определить основные составляющие оперативного времени и затем определить технические и организационные пути его сокращения. Аналогично определяются пути сокращения времени наладки.

Совокупность целого комплекса технологических мероприятий, направленных на повышение эффективности механической обработки за счет повышения ее производительности носит название высокопроизводительной обработки.

Основная цель высокопроизводительной обработки - повышение эффективности обработки резанием путем увеличения объема удаляемой стружки в единицу времени. Предполагаемое повышение составляет до 500%.

В отличие от высокоскоростной обработки, подразумевающей большие частоты вращения (скорости резания) при малых подачах и малых глубинах обработки, высокопроизводительная обработка предполагает увеличение подачи и глубины резания при одновременном не столь значительном увеличении скорости резания.

При переходе на высокоскоростную обработку практически всегда требуется замена оборудования. Кроме того, обязательно требуется изменение организации технологического процесса, введение обязательной балансировки применяемого инструмента, применение дополнительных средств безопасности.

Высокопроизводительная обработка в большинстве случаев может быть реализована на существующем в производстве оборудовании с ЧПУ путем оптимизации инструмента и режимов обработки.

На рис. 1 показана разница между высокоскоростной и высокопроизводительной обработкой [1]. Из приведенной схемы видно, что область применения высокопроизводительной обработки лежит в черновом резании деталей из серого чугуна и цельных конструкций из легких сплавов в авиационной промышленности. Эта область может быть расширена за счет обработки серийных деталей из легких сплавов. Увеличение производительности достигается за счет применения комбинированных инструментов, высоких подач и скоростей резания. В результате реализуется совмещение переходов и резкое увеличение объема удаляемой стружки.



Рис. 1. Экономичность разных систем

Высокоскоростная обработка реализуется за счет применения оборудования с высокими частотами вращения шпинделя и применения на этом оборудовании оптимизированных с точки зрения твердого сплава и покрытия инструментов. Основная область ее применения, как было показано ранее, черновая и чистовая обработка штампов и пресс-форм.

Опыт ЗАО "ИТЦ Технополис" по применению высокопроизводительной обработки в отечественной промышленности показал, что на существующем оборудовании, за счет применения оптимального инструмента эффективность обработки может быть повышена в три - четыре раза. Например, применение цельного твердосплавного сверла с оптимизированной геометрией в корпусе с фасочной пластиной при сверлении отверстия под резьбу позволило увеличить эффективность на 430% по сравнению с базовым вариантом (центровочное сверло и быстрорежущее сверло), несмотря на более высокую стоимость нового инструмента.

Высокопроизводительная обработка предъявляет определенные требования к оборудованию. Станок должен обладать высокой мощностью шпинделя, хорошей динамикой приводов и систем ЧПУ, высокой статической, динамической и температурной жесткостью, высокими скоростями позиционирования исполнительных органов, обеспечивать хороший отвод стружки.

В результате реализации высокого удельного объема удаляемой стружки достигается сокращение оперативного времени при одновременном сохранении и повышении гибкости процесса. В итоге потребитель получает сокращение затрат на обработку, повышение производительности и сокращение сроков поставки оборудования.

Одним из обязательных элементов системы сокращения затрат является организация инструментального хозяйства. Сокращаются затраты, связанные с наладкой и в то же время часть затрат, связанных с оперативным временем. Система организационно-технических мероприятий, направленных на поддержание оптимальных запасов инструмента в оптимальном техническом состоянии, называется инструментообеспечением - tool management. Эта система решает следующие основные задачи:  

·         Подготовка инструмента

·         Предварительная настройка инструмента

·         Балансировка высокоскоростного инструмента

·         Средства ухода и вспомогательные материалы

·         Восстановление режущих свойств

·         Организация переточки инструмента

·         Восстановление износостойкого покрытия

·         Упаковка

·         Организация хранения и учета

·         Организация складского хранения

·         Организация хранения возле станка

·         Утилизация инструмента




Рис. 2. Различные уровни инструментообеспечения


В зависимости от степени проработки системы инструментообеспечения существует несколько вариантов ее реализации. На первой ступени фирма, отвечающая за инструментообеспечение, занимается только поставками инструмента по спецификации, выданной потребителем. На второй ступени добавляется ответственность за правильный подбор инструмента. На третьей ступени поставщик услуги инструментообеспечения доставляет инструмент к станку, осуществляет техническую поддержку производства, управляет складом и отвечает за постоянное улучшение технической и экономической составляющей. На четвертой ступени поставщик услуги содержит у потребителя бригаду своих сотрудников для решения вопросов на месте и для детального и быстрого анализа отказов. Оплата его труда осуществляется по количеству и сложности работающих инструментов. На пятой, последней, ступени поставщик услуги отвечает за восстановление режущих свойств инструмента, его настройку вне станка, оптимизирует процесс обработки таким образом, чтобы стоимость обработки была минимальна. Оплата его труда осуществляется в зависимости от количества выпущенных деталей, т.е. оплачивается определенная сумма с каждой выпущенной детали.

Реализация указанных выше особенностей современного производства позволяет существенно повысить его эффективность независимо от области реализации продукции.

             
         Добавить в Google Reader  Читать в Яндекс Ленте

Подписка на новости машиностроения
Для подписки на почтовую рассылку Вам необходимо войти или зарегистрироваться.

Последний выпуск
НОВОСТИ КОМПАНИЙ
18.12.2018
Creo Simulation Live: симуляция в реальном времени для параметрического моделирования
Corum изготовил конвейер специального исполнения для EVRAZ
ПГК откроет новое вагоноремонтное предприятие в Алтайском крае
СИБУР построит производство малеинового ангидрида – материала для строительства, сельского хозяйства, фармацевтики, автомобилестроения и других отраслей
"Мечел" закупил около 150 новых вагонов для перевозки угольной продукции
МАЗ представляет первый спортивный капотник
ОАО "РЖД" снизит тарифы на экспортные перевозки дизельного топлива, мазута, черных металлов и зерновых грузов в 2019-2020 годах
Роскосмос на Всероссийском форуме "ПроеКТОриЯ"
Ростех объявляет конкурс промышленной фотографии #БериФокусНаРостех
Флаг предприятия Техмаша установили на дне священного колодца майя
Петрозаводскмаш отгрузил реакторное оборудование в Индию для АЭС "Куданкулам"
3М: Как защититься от контрафакта в сфере СИЗ

Все новости >>

 Машиностроение в России   |   Машиностроение в мире   |   Технологии и методики   |   Программные и технические решения   |   Технологии будущего   |   Интервью   |   Опросы    |   Мнения пользователей 
© 2018 Портал машиностроения