CC BY
7
УДК 685.34.05
С. П. Александров, А. В. Шестов, Т. В. Жуковская МЕТОД ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПЛАЗМЕННЫХ УСТАНОВОК
ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВЕРХА ОБУВИ
(Сообщение 2)
Ключевые слова: общественный продукт труда, добавочная потребительская стоимость, показатели качества обуви,
плазменные установки.
Многовариантный анализ схемных решений конструкций плазменных установок предлагается проводить по критерию общественного продукта труда. Создаваемый продукт оценивается по добавленной потребительской стоимости, для чего производиться сопоставление цен аналогичных объектов или выпуск пробной партии с дифференцированными ценами и установление приемлемой для рынка и производства. В качестве экспресс метода можно выполнить прямое сопоставление повышения качества обуви за счет применения плазменной обработки с существующим уровнем качества изделия традиционного метода производства и оценить их разницу в ценовых показателях.
Keywords: social product of labour, incremental consumer cost, quality indicators, plasma plant.
Multivariate analysis of the circuit designs plasma systems it is proposed that the criterion of the social product of labour. Create products evaluated by the consumer added value, which carried out a comparison of prices of similar objects or release test batch with differentiated prices and the establishment of acceptable for the market and production. As an express method of direct comparison improve quality shoes can be accomplished by applying plasma treatment to the existing level of quality ofproducts and traditional production method to evaluate their differences in terms ofprice.
В качестве второго варианта схемного решения представлена полуавтоматическая установка для плазменной обработки заготовок обуви [6].
Установка состоит из поворотного стола 1 (рис. 1), плазменной рабочей камеры 2 и поворотного стола 3. Рабочая камера 2 отделена от внешней среды входным шлюзом 4 и выходным шлюзом 5, которые обеспечивают герметизацию при откачке воздуха и при выполнении плазменной обработки заготовок 6 обуви.
Поворотный стол 1 состоит из двух секций, на которых имеются позиции для тележек 8 с контейнерами 9. На каждой секции установлены направляющие 7 линий пути. Все направляющие 7 линий пути имеют скользящие контактные группы 10, предназначенные для коммутации тока между отдельными участками направляющих и между направляющими поворотного стола 1 с электрическими шинами 11 электрической системы предприятия.
Рис. 1 - Схема полуавтоматического устройства прямого хода для плазменной обработки обувных заготовок
Поворотный стол 1 предназначен для загрузки оператором контейнера необработанными плазмой
заготовками, приема тележки с пустым контейнером, смены их позиций при вращении поворотного стола 1 на 180о и перехода тележки с контейнером, заполненным необработанными заготовками в рабочую камеру 2 .
Рабочая камера 2 имеет два электрода 12, между которыми позиционируется тележка 8 с контейнером 9, загруженным, подлежащими плазменной обработке, заготовками, направляющие 7 линии пути. Рабочая камера 2 соединена с откачным постом 13, создающим в ней разряжение, высокочастотным генератором 14, подающий переменное напряжение на электроды 12 для образования плазмы, системой подачи газа 15, контроль за которыми осуществляется с пульта управления 16.
Поворотные столы 1 и 3, имеющие свои привода, управляемые по программе или электромагнитными сигналами, подаваемыми с пульта управления 16. Поворотный стол 3 предназначен для разгрузки оператором контейнера с обработанными плазмой заготовками, перемещения тележки с пустым контейнером на позицию оппозитную выходу рабочей камеры 2 путем вращения поворотного стола 3 на 180о и перехода тележки с пустым контейнером через рабочую камеру 2 на поворотный стол 1.
В состав установки входит тележка 8, способная самостоятельно перемещаться по направляющим 7 линии пути. На тележке 8 смонтирован шаговый двигатель, вращающий колеса тележки, контролер, в котором записана программа движения тележки и имеется возможность изменить движение тележки в соответствии с электромагнитными командами, посылаемыми с пульта управления 16.
За исходное принимается положение, когда в рабочей камере 2 (рис. 1) происходит плазменная обработка заготовок. На секции поворотного стола
1, обращенной к входу рабочей камеры 2, тележки с контейнером не имеется, на секции, обращенной к оператору, находится тележка 8 с контейнером 9, загруженным необработанными плазмой заготовками. На секции поворотного стола 1, обращенной к выходу рабочей камеры 2, тележки с контейнером нет, на секции, находящейся на позиции, обращенной к оператору, располагается тележка с разгруженным контейнером. В рабочей камере 2 шлюзы 4 и 5 закрыты, заданный уровень разряжения достигнут и происходит плазменная обработка заготовок.
По завершению плазменной обработки заготовок, открываются шлюзы 4 и 5 и тележка 8 с контейнером 9 с обработанными плазмой заготовками с помощью собственного привода перемещается из рабочей камеры на поворотный стол 3 на позицию оппозитную выходу из рабочей камеры 2. Включается привод поворотного стола 3 и за счет его вращения на 180о тележка с контейнером и обработанными заготовками перемещается на позицию разгрузки, а тележка с пустым контейнером перемещается на позицию оппозитную выходу плазменной камеры. Затем включается привод тележки с пустым контейнером и осуществляется ее транспортирование через рабочую камеру на свободную секцию поворотного стола 1, располагающуюся напротив входа в рабочую камеру. Включается привод поворотного стола 1, происходит его поворот на 180о и тележка с пустым контейнером поступает на позицию загрузки, а тележка с контейнером, предварительно загруженным необработанными плазмой заготовками, поступает на позицию напротив входа в рабочую камеру 2.
Включается привод этой тележки и в рабочую камеру 2 перемещается тележка с контейнером, заполненным необработанными заготовками.
Согласно программе или по команде с пульта управления шлюзы 4 и 5 опускаются, герметизируя рабочую камеру 2, включается откачной пост 13, в рабочей камере 2 создается требуемое разряжение, затем в рабочую камеру поступает плазмообразующий газ из системы 15 подачи газа включаются в работу электроды 12, получая от высокочастотного генератора 14 переменное напряжение, и начинается плазменная обработка заготовок обуви. Процесс создания требуемого разряжения в плазменной камере занимает достаточно длительный период времени, поэтому он совмещается с операцией загрузки контейнера необработанными заготовками, что осуществляется на поворотном столе 1 и операцией разгрузки контейнера с обработанными заготовками, что производится на поворотном столе 3.
В процессе разгрузки обработанные плазмой заготовки снимаются оператором со стержней контейнера, комплектуются и передаются в сборочный цех обуви. Пачки необработанных плазмой заготовок, поступившие из заготовочного цеха, развязываются оператором, полупары заготовок отделяются от пачки и подвешиваются на стержнях контейнера.
Совмещение операций загрузка, выгрузка с созданием требуемого разряжения в рабочей камере позволяет сократить период цикла работы предлагаемого устройства на время, затрачиваемое на разгрузку и загрузку контейнеров.
Порядок работы предлагаемого устройства представлен на технолограмме (рис. 2), где Тр -время непосредственной обработки плазмой заготовок, Тц - цикл работы, Тсовмещ. -совмещенные периоды работы.
Произведем расчет эффективности обработки заготовок обуви на полуавтоматической плазменной установке прямого хода.
Г, Г,
Шишяна* обработка 0 1 12 13 |4 Ц |« |7 |1 ¡9 |1» |11 |12 |13 |11 15 16
• закрытие ' /
Движение /
Поворот
Движение /
Поворот /
/
---------
Работа _______ ___-- - ^ ""
Таи.4. 1 Гмы.
Рис. 2 - Технолограмма обработки заготовок на полуавтоматической плазменной установке проходного типа
Исходные данные такие же как при обработке на плазменных установках неавтоматического действия: Qг = 80 000 пар заготовок; Qсм =366 пар/см; расход плазмообразующего газа -14 руб./ч.
Стоимостные показатели элементов
полуавтоматической установки:
- плазменная рабочая камера с вспомогательными устройствами Тпк=10 млн. руб.;
- тележка с шаговым двигателем, контроллером и контейнером Тт=50 тыс. руб.;
- поворотный стол Тпс=60 тыс. руб.;
- установленная мощность электрических приемников N=35 кВт.
Согласно технолограмме рабочий цикл составляет Тц =15 мин. Количество партий заготовок, обрабатываемых в одну смену (8ч, 480 мин.) Ъ =Тсм /Тц = 480/15=32.
Для выполнения сменной программы (366 пар/см) число пар заготовок в одной партии р = Qсм /Ъ = 360/32 = 11,4, округляем до ближайшего большого числа р=12 пар заготовок в одной партии.
Определим затраты на функционирование полуавтоматической плазменной установки. Затраты прошлого труда ЛТп= Тпк + 2 Тпс +3Тт = 10 000 000+2 * 60 000+3 * 50 000=10 270 000 руб. Текущие затраты добавленного прошлого труда при количестве 219 рабочих смен в 2016г:
- затраты на электроэнергию за год при тарифе 6 руб. за один кВт* ч АТу1 = 35 кВт * 8ч * 219см * 6 руб. =367 920 руб.;
- затраты на расходуемый газ (аргон) в год ЛТу2 = 14 руб./ч * 8ч *219 см =24528 руб.;
- затраты на аренду помещения для полуавтоматической плазменной установки площадью 50 м2 при стоимости аренды 6500 руб.м2 в год ЛТу3 = 50 м2 * 6500 руб./м2= 325 000 руб.;
- амортизационные отчисления за год (10% от стоимости плазменной установки) ЛТу4 = 10 270 000 * 0,1 = 1027 000 руб.
Суммарные дополнительные текущие затраты прошлого труда ЛТУ = £ЛТ„ = 367 920+ 24 528 + 325 000 + 1 027 000 = 1 744 448 руб.
Дополнительные текущие затраты живого труда ЛТж на обслуживание плазменной установки:
- зарплата (20 000 руб./месяц) и начисления (коэффициент 0,8) за год (12 месяцев) ЛТж1 =(20 000 + 0,8 * 20 000)* 12= 432 000 руб.;
- дополнительные затраты на ремонт и межремонтное обслуживание в год (нормативный показатель 1% от стоимости оборудования) ЛТж2 = 10 270 000 * 9,01 = 102 700 руб.
Суммарные текущие затраты живого труда в год ЛТж = ЛТж1 + ЛТж2 = 432 000 + 102 700 = 534 700 руб.
Подставляя полученные значения в формулу (1) дополнительного общественного продукта для полуавтоматической плазменной установки при ДПС=200 руб. на одну пару обуви получим: ЛАт1 =
200*80000*^ _ N
10270000+(1744448+534 )N 0.64+0.14 '
Дополнительный общественный продукт труда, создаваемый полуавтоматической плазменной установкой за 1, 2, 3 и 4 года ЛАт1 = 1,28; ЛАт2 =2,17; ААт3 =2,83; ЛАт4 = 3,33.
Дополнительный общественный продукт труда, образующийся при работе плазменной установки при добавочной потребительской стоимости 100, 150 и 200 руб. за период 1-4 года представлен в виде графических зависимостей на рисунке 3.
ЛПС=200
ШС=1;0
ДПС=100
Рис. 3 - Зависимость общественного продукта труда от потребительской стоимости в период 1-4 года при обработке на полуавтоматической плазменной установке прямого хода
Полуавтоматическая плазменная установка, согласно условию Ат >1, уже на второй год эксплуатации при ЛПС = 100 и 150 руб. приносит прибыль, а при ЛПС = 200 руб. в конце первого года при выпуске 80 000 пар обуви в год.
На следующем этапе работы необходимо оценить эффективность роботизированной плазменной установки для обработки заготовок верха обуви.
Литература
1. Абдуллин И.Ш. Высокочастотная плазменная обработка в производстве обуви. Теория и практика использования: Монография/ И.Ш. Абдуллин, Л.Ю. Махоткина; Казан. гос. технол. ун-т. Казань, 2006. -348с.
2. Вознесенский Э.Ф. Теоретические основы структурной модификации материалов кожевенно-меховой промышленности в плазме высокочастотного разряда пониженного давления / Э.Ф.Вознесенский, Ф.С.Шарифуллин, И.Ш.Абдуллин. - Казань: Изд-во Казан.гос. технол. ун-та, 2011. - 364с.
3. Абдуллин И.Ш. Повышение качества комплексного обувного материала на основе натуральной кожи за счет воздействия неравновесной низкотемпературной плазмы / И.Ш. Абдуллин, Н.В. Тихонова Т.В. Жуковская, Л.Ю. Махоткина// Кожевенно-обувная промышленность. -2012. -№1. - С.46-48.
4. Александров С.П. Метода расчета потребительской стоимости изделия по показателям качества и оценка экономической эффективности / С.П. Александров, Л.В Донцова., А.В.Шестов // Менеджмент в России и за рубежом. - 2016. - №1 С.99-109.
5. Волчкевич Л.И. Автоматизация производственных процессов, М. Издательство: Машиностроение. 2007, 380с.
6. Патент на изобретение № 2556166, Автоматизированное устройство проходного типа для плазменной обработки заготовок верха обуви, Александров С.П., Бердникова И.П., Абдуллин И.Ш. Зарегистрировано 15.07.2015г.
© С. П. Александров - д.т.н., проф. каф. КИЛП, МГУТУ им. К.Г. Разумовского, mor-galina@yandex.ru; А. В. Шестов -докторант кафедры ПНТВМ КНИТУ, к.э.н., доц. каф. МП, МГУТУ им. К.Г. Разумовского, av2018@mail.ru; Т. В. Жуковская - к.т.н., доцент кафедры КОиО, КНИТУ, sapr415@mail.ru.
© S. P. Aleksandrov - Ph.D., professor of the department DLIP MSUTM, mor-galina@yandex.ru; A. V. Shestov - doctoral student, Department of PCMNM, KNRTU; Ph.D., Associate Professor, Department of ME, MSUTM, av2018@mail.ru; T. V. Zhukovskaya -Ph.D., associate professor, CCF, KNRTU, sapr415@mail.ru.
