Определение эффективности механизации и автоматизации процессов обработки Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

УДК 621-2:621.81

Р.Д. Джаббаров

Азербайджанская государственная морская академия, Баку, AZ1000 е-mail: rovsan59@mail.ru

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕХАНИЗАЦИИ И АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ

В данной статье определяется эффективность механизации и автоматизации технологических процессов такими показателями, как повышение производительности труда, снижение себестоимости продукции, сокращение производственного цикла (длительности обработки), повышение качества обработки и облегчение условий труда. Рассчитываются оценка сравнительной производительности труда, оценка степени автоматизации станка, коэффициент автоматизации, сравнительная себестоимость обработки одной заготовки и период окупаемости капитальных вложений.

Ключевые слова: эффективность механизации, технологический процесс, производительность труда, трудоемкость операции, технологическая себестоимость.

R.D. Djabbarov

Azerbaijan State Marine Academy, Baku, AZ1000 е-mail: rovsan59@mail.ru

DETERMINATION OF EFFICIENCY OF MECHANIZATION AND AUTOMATION OF PROCESSING PROCESSES

This article determines the effectiveness of mechanization and automation of technological processes by such indicators as increasing labor productivity, reducing production costs, shortening the production cycle (processing time), improving the quality of processing and facilitating working conditions. The estimation of the comparative labor productivity, the degree of automation of the machine, the coefficient of automation, the comparative cost of processing one workpiece and the payback period of capital investments are calculated.

Key words: efficiency of mechanization, technological process, labor productivity, labor input of an operation, technological prime cost.

Степень прогресса определяет интенсивность изучения производственных процессов, а следовательно, и научное их обобщение с установлением теоретических основ закономерностей в технологии механической обработки и сборки.

Начало изучения технологических процессов, т. е. способов обработки заготовок, в результате которых получается готовое изделие, соответствующее по размерам, форме и качеству требованиям, предъявляемым к его работе, относится к первым годам прошлого столетия.

Практическому внедрению механизации и автоматизации производственных процессов должно предшествовать осуществление комплекса технологических мероприятий, создающих предпосылки для выбора экономических методов и способов производства применительно к различным условиям.

Одним из основных направлений в машиностроении является выбор экономичных форм заготовок, которые дают наименьшие технологические отходы. Непрерывное повышение точности заготовок и приближение их форм к формам готовых деталей резко сокращают область применения различных методов обработки резанием, ограничивая ее в ряде случаев операциями окончательной отделки и сокращая тем самым отходы металла в стружку.

Эффективность механизации и автоматизации технологических процессов определяют следующими показателями: повышением производительности труда, снижением себестоимости

Вторая международная научно-техническая конференция

продукции, сокращением производственного цикла (длительности обработки), повышением качества обработки и облегчением условий труда.

Эти показатели не являются постоянными и зависят от условий и требований конкретного производственного процесса.

Непосредственное влияние на характер автоматизации технологических процессов оказывает масштаб или объем производства, размер партий деталей и повторяемость партий (для серийного производства); количество типоразмеров деталей, изготовляемых на данном оборудовании, устойчивость производственной программы данных типоразмеров деталей, размеры и формы изготовляемых деталей и характеристика действующего оборудования.

Эти условия существенно влияют на выбор степени автоматизации, причем рациональный характер автоматизации, обеспечивающий наибольшую экономическую эффективность, для различных видов производства будет различен [1].

Для оценки сравнительной производительности труда при проведении мероприятий по механизации и автоматизации технологических процессов может быть использована формула:

П = — шт/чел • ч, Т

где П - производительность труда, выраженная в единицах продукции, приходящейся на чело-векочас труда рабочего;

Т - трудоемкость операции в человекочасах.

Для приближенной оценки степени автоматизации станка при обработке примерно однородных заготовок можно пользоваться коэффициентом автоматизации, который определяется из следующей зависимости:

С - Т

л =—,

С

ст

где — ст - станкоемкость, т. е. время станка, затрачиваемое на единицу продукции, в станко-минутах или станкочасах.

При полной автоматизации, когда трудоемкость Т мала и приближается к нулю, коэффициент автоматизации п близок к единице. Для металлорежущих станков, когда Т = —ст, п практически равен нулю.

Сравнивая коэффициенты автоматизации при выполнении одной и той же операции на разных станках с разной степенью технических усовершенствований, можно дать сравнительную оценку степени автоматизации этих станков.

Кроме коэффициента автоматизации п, уровень совершенства построения технологического процесса обработки может характеризовать коэффициент непрерывности работы станка к, представляющий отношение технологического времени к сумме технологического и вспомогательного времени:

Т

Т

к = ■

Т + Т

± Т -Г-! В

Наиболее выгодным технологическим процессом при обработке на неавтоматизированных металлорежущих станках является процесс непрерывной обработки, например, непрерывное фрезерование или шлифование на станках с вращающимися столами и непрерывной загрузкой. В этих случаях вспомогательное время Тв равно нулю (совмещается с машинами), а следовательно, к = 1.

При неизменной величине вспомогательного времени даже значительное уменьшение технологического времени обычно дает сравнительный малый рост производительности, поэтому осуществление только одного совершенствования процесса резания (повышение режимов) без существенного изменения вспомогательного времени не дает нужного эффекта [2].

Целесообразная степень автоматизации технологических операций в конкретных производственных условиях характеризуется наименьшей затратой труда в процессе производства.

Эти затраты оценивают при определении сравнительной себестоимости обработки до и после автоматизации и расчета времени окупаемости капитальных вложений, которые необходимо произвести при автоматизации технологического процесса.

Сравнительную себестоимость обработки одной заготовки в серийном производстве можно определить, пользуясь формулой

с' =(115+ifs ) |3+ мТ—+1■

где Ст - технологическая себестоимость обработки одной заготовки, коп.;

f - накладные расходы к основной заработной плате (без стоимости эксплуатации оборудования, но со стоимостью эксплуатации инструмента и оснастки), %. Для неавтоматизированного производства f = 200%; для автоматизированного производства f = 300%; Зст - минутная заработная плата станочника, коп.; Т— - —тучное время обработки одной заготовки, мин;

Кс - количество станков, одновременно обслуживаемых одним станочником, —т.;

мс - минутная стоимость эксплуатации станка с учетом ремонта, коп.;

Тпз - подготовительно-заключительное время, мин;

Кз - количество заготовок в партии, —т.;

Знл - минутная заработная плата наладчика, коп. [3].

Период окупаемости капитальных вложений Ток можно определить по формуле:

С

Т =-к—месяцев,

СсЖМ '

где Ск - сумма капитальных затрат, т. е. стоимость приобретения или изготовления автоматизированных устройств или оборудования, коп.;

Ссж - величина снижения технологической себестоимости обработки в результате автоматизации процессов (в сравнении с себестоимостью по прежнему варианту), коп.; М - месячная программа выпуска деталей, —т. [4].

Практически можно считать, что период окупаемости дополнительных автоматизированных устройств и приспособлений к металлорежущим станкам должен быть не более 6-8 месяцев.

Приведенные критерии оценки степени автоматизации технологических процессов зависят от условий и требований каждого конкретного производства, однако в боль—инстве случаев экономическая эффективность должна быть основной оценкой целесообразности проведения тех или иных технических усовер—енствований.

Литература

1. Богатырев В.Н. Выбор экономического процесса механической обработки деталей на машиностроительном заводе / В.Н. Богатырев. - М.: Машгиз, 1991. - 363 с.

2. Данилевский В.В. Автоматизация процессов обработки на универсальных станках / В.В. Данилевский // Научно-технический сборник «Технология машиностроения» / ЦИНТИ-МАШ. - № 12. - 2001. - 51 с.

3. Данилевский В.В. Определение эффективности автоматизации процессов обработки на универсальном оборудовании / В.В. Данилевский // Научно-технический журнал «Механизация и автоматизация производства». - 1996. - № 1. - 47 с.

4. Демьянюк Ф.С. Технологические основы поточного и автоматизированного производства / Ф.С. Демьянюк. - М.: Машгиз, 2003. - 68 с.