Снижение затрат на реализацию портфеля заказов на основе активного внедрения улучшающих технологических инноваций Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Чувахина Лариса Германовна, канд. экон. наук, доц., l-econom@mail.ru, Россия, Тула, Финансовый университет при Правительстве РФ

FACTORS AND CONDITIONS OF ILLEGAL EXPORT OF CAPITAL FROM RUSSIA

L.G. Chuvakhina

The article deals with the problem of capital flight from Russia. The outflow of capital hampers the economic development of the country which lacks a shortage of investment resources. The solution of the problem of returning illegally exported funds in Russia is one of the priorities for the country.

Keywords: outflow, capital flight, investments, offshore jurisdictions, capital amnesty

Chuvakhina Larisa Germanovna, PhD., Associate Professor, l-econom@mail.ru, Russia, Tula, Finance University under the Government of the Russian Federation

УДК 658.783

СНИЖЕНИЕ ЗАТРАТ НА РЕАЛИЗАЦИЮ ПОРТФЕЛЯ ЗАКАЗОВ НА ОСНОВЕ АКТИВНОГО ВНЕДРЕНИЯ УЛУЧШАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ИННОВАЦИЙ

Л.А. Васин, С.В. Городничев

Предложен подход реализации портфеля заказов с минимальными затратами на основе активного внедрения улучшающих технологических инноваций.

Ключевые слова: улучшающие технологические инновации; производительность обработки; процесс формирования портфеля заказов; производственная система; технологический процесс; себестоимость обработки.

На величину прибыли от выполнения каждого заказа фактически оказывает существенное влияние этап их изготовления. Поэтому «в процессе формирования портфеля заказов необходимо превентивно анализировать возможность их изготовления с минимальными затратами на основе активного использования улучшающих технологических инноваций. В связи с этим реализацию портфеля заказов предлагается осуществлять в соответствии со структурной схемой функционирования производственной системы с заданной эффективностью» [4,3] (рис.1).

Организация процесса изготовления заказов начинается с «определения лимитированной себестоимости изготовления каждой детали (узла), входящей в заказ, исходя из ее цены по контракту. При этом технолог разрабатывает технологический процесс, который позволяет изготовить каж-

дую из деталей заказа с суммарными затратами, не превышающими их лимитированные себестоимости. Для обеспечения выполнения заказа в сроки, установленные контрактом, и с себестоимостью, не превышающей лимитированную, при разработке технологических процессов для каждой детали необходимо применять как улучшающие технологические инновации, так и оптимальные режимы резания, установленные с учетом линейной и нелинейной областей знаний. В результате можно воспользоваться комплексным подходом к установлению необходимой производительности и себестоимости обработки» [4,3]. Наряду с выше изложенным, «повышение производительности и снижение себестоимости изготовления заказов, содержащих детали, например типа тел вращения, можно обеспечить путем оптимизации общего количества проходов. При этом учитываются конкретные условия реализации операции, определяется глубина резания, оказывающая большее влияние на себестоимость обработки по сравнению с подачей. Вместе с тем, следует принимать во внимание то, что увеличение глубины резания с одной стороны приводит к увеличению съема металла в единицу времени, а с другой - к повышению себестоимости токарной обработки из-за роста скорости износа резца. Поэтому при удалении больших припусков (черновая операция) необходимо производить их рациональное разбиение. Существует ряд подходов к разбиению припуска при его съеме за несколько проходов. В этом случае учитываются не только ограничения, связанные с мощностью привода оборудования, но и обеспечением процесса стружкодробления при точении. Для этого можно использовать, например, диаграмму глубина резания - подача при помощи которой устанавливается совокупность величин глубины резания и подачи, соответствующих образованию дробленной, легко удаляемой стружки. Такие диаграммы обычно поставляются предприятиями - производителями режущего инструмента» [4,3]. В настоящее время «введена балльная оценка способности сменной многогранной пластины определенной геометрии обеспечивать стружкодробление при точении. По диаграмме определяется глубина резания, при которой обеспечивается стабильное стружкодробление.

В случае «съема больших припусков, превышающих глубину резания, оптимальную с точки зрения стружкодробления, необходимо производить его разбивку, используя один из следующих методов» [4].

При этом «общее количество проходов вычисляется из выражения:

= пц +п> (!)

п =

ц д

опт

где ъ - припуск на обработку; 1опт - оптимальная глубина резания; пц - целая часть числа проходов; пд - дробная часть.

Следовательно, последний проход имеет глубину резания, меньшую ее оптимальной величины, т.е. необходимо провести корректировку.

Согласно первому из методов корректировки исключается последний проход, а величина припуска, подлежащая удалению на этом проходе,

перераспределяется между остальными, предшествующими проходами. Тогда скорректированная глубина резания будет равна» [4,3]:

г' = г +■

п опт

(2)

где 1:ост - остаток припуска, меньший оптимальной глубины резания.

Структурная схема функционирования производственной системы

с заданной эффективностью

г

п

ц

В соответствии с данными [1] этот метод не может использоваться, если «сумма максимально допустимых глубин резания первых (п - 1) проходов меньше полной глубины резания, подлежащей удалению на этой операции.

При втором методе разбиения припуска полученное дробное число проходов округляется в большую сторону до целого числа. В результате глубина резания для первых проходов уменьшается до минимальной величины при которой сохраняется стабильность процесса стружкодробления. Уменьшенное значение глубины резания для каждого из проходов находится по формуле» [4,3]:

= / П ' ^опт 2 (3)

п опт ' V /

п

При третьем методе «глубина резания для последнего прохода принимается равной остаточной глубине резания, а припуски снимаемые на предшествующих проходах остаются оптимальными, при которых соблюдается стабильность процесса стружкодробления.

В соответствии с четвертым методом последний проход с глубиной резания, меньшей оптимальной, исключается, а припуск, соответствующий ему добавляется к предшествующему проходу. При этом скорректированная глубина резания на проходе, предшествующем последнему из них, равна» [4,3]:

г' = г + г . (4)

п-1 опт ост \ /

Тогда число проходов уменьшается до величины пц.

Согласно [4,3] «данный метод не применяется, если глубина резания на проходе, предшествующем последнему из них, с учетом добавленного припуска, превышает максимально допустимую глубину резания, исходя из обеспечения стабильного стружкодробления или мощности станка. Однако существуют и другие подходы к рациональному распределению припуска между проходами. При чистовом и тонком точении глубина резания назначается в соответствии с рекомендациями, приведенными в справочной литературе» [4,3].

«В серийном и мелкосерийном производстве на одном и том же станке осуществляется, как правило, групповая обработка нескольких наименований деталей, а это приводит к частым переналадкам оборудования. При этом технологический процесс проектируется для комплексной детали или детали - представителя, выбираемой из группы деталей. Поэтому сравнение экономических показателей обработки на станках разных моделей может производиться по себестоимости изготовления комплексной детали или детали - представителя» [5]. Проведем анализ переменной части себестоимости изготовления детали, которая определяется из выражения:

^ _3предв_ Зп.з. . О /-^ч

Спер дг + + Зст. , (5)

N П

Г I)

парт.

где Зпредв - затраты, связанные с проведением предварительных работ; Зпз -затраты, вызванные выполнением повторяющихся заказов; N - объем выпуска деталей; ппарт - размер партии запуска деталей; Зст - затраты на амортизацию и эксплуатацию станка» [5].

«Затраты на предварительные работы охватывают стоимость: разработки групповой технологии или технологии изготовления детали -представителя, программного продукта для станка с ЧПУ, отладки программы на станке, проектирования и изготовления специального режущего инструмента и оснастки. Затраты, вызванные выполнением повторяющих-

ся заказов, включают в себя стоимость переналадки станка, настройки инструмента и работ по их организации. Затраты на амортизацию и эксплуатацию станка (электроэнергия, заработная плата рабочего, режущий инструмент) определяются путем умножения нормы штучного времени на выполнение операции на стоимость станкочаса.

Кривые изменения переменной части стоимости имеют характер, соответствующий каждой из сравниваемых моделей станков. Для определения критического объема выпуска, при котором оба станка являются равноценными, приравняем соответствующие им переменные части себестоимости изготовления детали, и после проведения ряда преобразований, имеем» [5]:

(З _ З )

ч —/ предв.1 предв.2

кр (З —з )

гп.зА -^п.з.27

=

(6)

П

п. з.2'_ | (О _ О )

^^^ ст.1 ст.1'

парт

Здесь индексы 1,2 характеризуют отношение затрат соответственно к первой и второй модели станка. Используя выражения 5 и 6, можно установить какая из сравниваемых моделей станков рациональна с экономической точки зрения для использования ее в технологическом процессе изготовления конкретной детали» [5]. «В условиях рынка предприятия работают по заказам, что оказывает существенное влияние на проектирование технологических операций (процессов). При этом затраты, связанные с изготовлением каждого из заказов, не должны превышать их цены, указанной в договоре. Поэтому в процессе проектирования операций технологического процесса необходимо одновременно решать как задачу обеспечения требуемой точности размеров и качества поверхностного слоя, так и минимизации затрат на их реализацию» [4,3].

Оптимизация процесса точения должна строиться с учетом системного критерия, представляемого производительностью обработки; экономического, определяемого себестоимостью изготовления, и технического, связанного с его виброустойчивостью.

Следует отметить, что виброустойчивость токарной обработки обеспечивается на основе установления по размерам блестящих колец Уайтекера диапазона скоростей резания, соответствующих безвибрационному процессу точения и использующихся в дальнейшем в качестве одного из ограничений технического плана. В связи с этим, из трех критериев оптимизации остаются только два, а именно: производительность и себестоимость обработки, которые определяются через параметры режима резания:

0 = га-1-; (7)

Т У8Т у '

1 | см | хол

Т П

C = — vs

E (. т. W)

1 + + WLl, (8)

l T ET)

где tCM - потери времени на смену или переточку инструмента; tX0]I - потери времени на установку и снятие детали, а также подвод и отвод инструмента; Е - себестоимость одной минуты работы станка; WT - себестоимость инструмента за период его стойкости T; П - площадь обрабатываемой поверхности детали; V - скорость резания; S - подача.

При этом «в зависимости (8) себестоимость С охватывает стоимость операционных затрат на единицу площади обработанной поверхности, а в выражении (7) производительность Q оборудования определяется площадью поверхности, обработанной в единицу времени, с учетом основных потерь времени. Наличие двух конкурирующих критериев затрудняет математическую постановку задачи оптимизации режимов резания, так как часто безусловный минимум одного критерия (например себестоимости) не соответствует максимуму другого (производительности). Вместе с тем, в соответствии с данными работы за рубежом эффективность функционирования токарных станков устанавливается на основе отношения производительности оборудования к затратам на его эксплуатацию. Учитывая вышеизложенное, для нахождения компромиссного решения воспользуемся не одной, а двумя целевыми функциями вида:

т W

— + см + W T

J=QC=E т T E—v^min; (9)

— + см +__хол

T П

J = Q = —(—I T-^-v — max . (10)

2 C E l T ) (— +Тм + vs т хол Y— +Тм + КЛ — ( )

Т П Л т ЕТ

К этим целевым функциям необходимо присоединить ограничения, которые будут отражать основные требования к технико-экономическим показателям процесса.

К первому из ограничений следует отнести в требование по себестоимости:

Ft

пред j-j

т т WT

x I I I см I T

t0 T ET

(11)

Второе и третье ограничения связаны с производительностью, а именно:

Опред = тах

т, Ж|

\ + ™ + ^ |.п

V

Т ЕТ)

т т Ж

+ \ см | Ж т

/0 Т ЕТ

Т. к , ( '0

Е/ /

Е' 0 '0

ЫП

, 4015-60(к,тах -к^)'

Если известна функция брака - зависимость последнего от параметров процесса резания, то следует добавить еще одно ограничение:

В < Вред . (13)

Технические ограничения на величину подачи связаны с жесткостью обрабатываемой детали, жесткостью режущего инструмента, прочностью державки резца и режущей пластины, прочностью механизма подачи станка., а также качеством обработанной поверхности. Поэтому, исходя из вышеуказанных ограничений, устанавливаются пределы изменения подачи:

*тш < * < *тах . (14)

Выбираемый диапазон подач учитывает возможность получения требуемой шероховатости и точности обработанных поверхностей.

Диапазон скоростей резания, обеспечивающих безвибрационный режим точения, устанавливается по размерам блестящих колец Уайтекера, которые образуются на торце образца, изготовленного из соответствующего материала, после его протачивания с подачами Smin; Sсp. и Smах . Здесь

^р. (^тт+ Smах)/2.

При этом глубина резания принимается с учетом условий реализации конкретной технологической операции. После измерения размеров блестящих колец на торце образца вычисляются минимальная и максимальная скорости резания по формулам:

V. V = (15)

т1П 1000 • тах 1000 . (15) ?

Тогда ограничение по скорости резания, обеспечивающей безвибрационный режим точения, запишется в следующем виде:

V ■ < V < V . (16)

тт — ' — 'тах V /

Здесь Ут1п и Утах установлены экспериментально по размерам 0,11Ш и Отах блестящих колец Уайтекера. При этом остальные параметры, входящие в принятые целевые функции будем считать заданными для конкретного вида инструмента, станка, детали.Следует отметить, что и принятые целевые функции, и ограничения не учитывают в явном виде механические свойства

обрабатываемого материала, а также условия работы инструмента, среди которых, как было показано в, особенно важны вибрации резца при точении. В то же время известно, что снижение уровня вибраций при точении обеспечивает повышение стойкости инструмента и качества обработанной поверхности. Учитывая вышеизложенное, математическую формулировку задачи оптимизации режима резания можно записать следующим образом:

Найти минимум удельной себестоимости при ограничениях (13 -16) и заданных управляющих параметрах. еу, т, х, у, 1:, НВл, пи, Е, Wт, П..Учитывая, что целевые функции нелинейны относительно параметров оптимизации V, б, то для решения этой задачи следует использовать методы нелинейного программирования.

Отметим, что «среди ограничений на параметры оптимизации не все равноценны. Ограничения (11,12) выполняются элементарно, определением прямоугольной области на плоскости параметров оптимизации (V, б). Нелинейные ограничения (13-16) проще всего удовлетворить методом штрафных функций, добавив их к целевой функции /1или 12 Тогда окончательная целевая функция примет вид» [4,3]:

Ц(Х) = 1Ь (х) + М|С(Х) - С^д \+ Мбпред. 1 - 0&\ +

^Фпред2 - 6(Х)\+^Ф(Х) - \\ (17)

X = {V,

Г0, 0

где Ь =1, 2; = \ - функция Хевисайда; ^ ¿>0 - коэффициенты

[1, > 0

штрафа, которые подбираются при отладке алгоритма оптимизации. Если положить одно из них равным нулю, то соответствующее нелинейное ограничение исключается из задачи. Окончательная математическая формулировка задачи оптимизации параметров процесса токарной обработки имеет вид» [4,3] :

Х* = М Ц(4 в : {^т < < Vmax, *тт < *2 < *тах } (18)

хеО

Разработана «математическая модель процесса выбора оптимальных режимов резания, при которых обеспечивается виброустойчивость точения и необходимые производительность и себестоимость обработки, что позволяет уменьшить время изготовления изделий и гарантировать соблюдение, как сроков выполнения заказов, так и допустимой величины себестоимости. При этом обе предложенные целевые функции обеспечивают

достаточный уровень информативности и могут применяться для установления оптимальных режимов резания» [4,3].

Таким образом, активное использование улучшающих технологических инноваций при реализации процесса изготовления портфеля заказов позволит обеспечить гибкое реагирование на изменение рыночной ситуации, получение максимальной прибыли и снижение уровня субъективного фактора в процессе принятия решений.

Список литературы

1. Кук Н. Прогнозирование стойкости инструмента и оптимальных условий обработки: пер. с англ. А.Г. Елисаветский // Режущие инструменты. 2001. С. 1-10.

2. Городничев С.В. Минимизация себестоимости изготовления заказов на основе технико-экономического подхода // Материалы Международной научно-практической конференции «Экономика, наука, образование: проблемы и пути интеграции». М.: ВЗФЭИ, 2010.

3.Васин Л.А., Городничев С.В. Снижение себестоимости изделий на основе использования инновационно-технологической оптимизации // Известия ТулГУ. Экономические и юридические науки. Вып.1. Ч.1.Тула: Изд-во ТулГУ, 2011.

4.Васин Л.А., Городничев С.В. Повышение эффективности реализации портфеля заказов на основе использования технологических инноваций // Известия Тул ГУ. Серия «Экономические и юридические науки» Тула: Изд-во ТулГУ, 2013. Вып1.Ч1.

5. Васин Л.А., Городничев С.В. Направления снижения себестоимости продукции//Известия Тульского государственного университета. Экономические и юридические науки. 2013. № 5-1. С. 3-6.

Васин Леонид Александрович, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой, (4872) 3325-00, Россия, Тула, Тульский государственный университет,

Городничев Сергей Владимирович, канд. техн. наук, доц., (4872) 26-02-45, go-rodnichev_SV@mail.ru, Россия, Тула, Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации (Тульский филиал)

REDUCE THE COST OF PORTFOLIO PERFORMANCE ORDERS BASED

ON IMPLEMENTATION OF TECHNOLOGICAL INNOVATION IMPROVES

L.A. Vasin, S.V. Gorodnichev

The approach the implementation of the portfolio of orders at minimum cost based on active implementation of enhancing technological innovation.

Keywords: improve technological innovation; processing capacity; business acquisition process; production system; technological process; processing costs.

Vasin Leonid Aleksandrovich, doctor of technical science, professor, manager of department «Economics and Management», (4872) 33-25-00, Russia, Tula, Tula State University,

Gorodnichev Sergey Vladimirovich, candidate of technical science, docent, (4872) 26-02-45, gorodnichev_SV@mail.ru, Russia, Tula, Financial University under the Government of the Russian Federation (Tula bran)

УДК 330.34

АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЭКОНОМИКИ РЕГИОНА

Р.А. Жуков, Г.В. Кузнецов, Е.В. Манохин

Рассматриваются некоторые вопросы разработки методики определения субсидий транспортным предприятиям на возмещение затрат в результате регулирования тарифов и реализации социальных льгот на маршрутах регулярной перевозки

Ключевые слова. рентабельность маршрута, обобщенный показатель результативности.

Существующие методики расчета субсидий транспортным предприятиям ориентированы на распределение выделяемых из местного бюджета денежных средств на возмещение затрат или недополученных доходов, возникающих при перевозке пассажиров по пригородным и муниципальным маршрутам регулярных перевозок в результате регулирования тарифов, перевозки льготников и реализации проездных билетов. При оценке показателей транспортной подвижности пассажиров всех категорий (льготники, пассажиры с проездными билетами и обычные пассажиры) стоит вопрос о методе, позволяющем с достаточной точностью их определить.

Применение автоматизированных методов учета (например, г. Москва и Московская обл.) при прохождении пассажиров через турникет с регистрацией типа права на льготу и стоимости проезда позволяет с высокой вероятностью (по экспертным оценкам близкой к единице) в режиме близком к реальному времени получать информацию о динамике транспортной подвижности населения. Применение талонного метода, который основывается на оценке объемов транспортной работы по проданным билетам (талонам) и регистрации проезда льготников и пассажиров с проездными билетами, и позволяет в общем случае получать достаточно достоверные результаты оценки транспортной работы.

Выборочный метод основывается на проведении оценки показателей генеральной совокупности (все пассажиры) с помощью оценок структурированной выборки.