CC BY
29
/ itai/Difim/iniii )л if /t/t(iii/vni. «л и/л»л ljfi» л/и/>>< л i(/>n>j>>t i уЛ1а!т.1Г1-М£ГИ I/ЦИHlfH'- »«l'i»WНИ1СЛ ПИС- nuJ'nK
УДК 629.114.2.001
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ УНИФИКАЦИИ ТРАНСМИССИЙ ТРАКТОРОВ «БЕЛАРУС» МТЗ
ЕМЕЛЬЯНОВЫМ И. В.
Академия управления при Президенте Республики Беларусь
Среди многих направлений инвестирования в промышленное производство особое место занимает инвестирование в модернизацию выпускаемой продукции. Это особенно важно в условиях финансовых затруднений, вызванных снижением экономической активности на рынках сбыта, свойственных нынешнему времени. Прежде всего в модернизации нуждается продукция, технический уровень которой датируется многолетней давностью. Так, из запланированного на 2009 г. объема выпуска трансмиссий самых массовых тракторов тягового класса 1,4 мощностью 80—100 л. с. 79 % занимали устаревшие трансмиссии 18x4 с переключением передач подвижными шестернями, спроектированные в 60-70-е гг. прошлого столетия. На синхронизированные трансмиссии приходится только 21 %. Тракторы 800-й серии с трансмиссиями 18x4 испытывают наибольшие затруднения при их реализации на рынках.
Модернизация позволяет оперативно отреагировать на потребности рынков сбыта и относительно меньшими затратами улучшить потребительские свойства продукции. Это подтверждает многолетний опыт МТЗ по выпуску как совершенно новой, так и модернизируемой продукции. Особенность модернизируемой продукции - ее высокий уровень конструкторской и технологической унификации и типизации с предыдущими моделями. Эффект от своевременной модернизации продукции при оптимальном уровне ее унификации оперативно проявляется как у производителя, так и у потребителя [1]. У производителя - это сокращение сроков и снижение стоимости конструктор-ско-технологической подготовки производства за счет увеличения массовости выпуска унифицированных узлов и деталей, использования типовых и унифицированных технологических процессов и технологической оснастки, высокого уровня их качества и надежности.
Из опыта планомерной унификации и типизации в отечественном тракторостроении видно, что наиболее объективно оценивается уровень унификации по себестоимости унифицированных деталей и узлов [2]
;-100, (1)
^сум
где Суд, Ссум - себестоимость производства
унифицированных деталей и суммарная стоимость всех деталей изделия.
Для более объективной оценки унификации нами введена дополнительно оценка по коэффициенту Куп унификации по стоимости технологической оснастки
УГ
где ЕСуо суммарная стоимость технологической оснастки для изготовления унифицированных деталей; С0 - стоимость технологической оснастки изготовления всех деталей.
Для выявления связи уровня унификации с технико-экономическими показателями производства нами выполнен анализ унификации трансмиссий, их себестоимости и стоимости технологической оснастки для их изготовления. Выбор трансмиссий как объекта исследований обусловлен тем, что трансмиссия является наиболее сложным и трудоемким агрегатом колесного трактора. На ее долю приходится от 17 до 27 % отпускной цены трактора, основная масса расхода легированных сталей. В эксплуатации на ее долю приходится основное количество отказов 3-й группы сложности, трудоемкость техобслуживания и ремонта тракторов, расхода запчастей. Экономика производства и эксплуатации колесных тракторов во многом определяется затратами на производство и эксплуатацию их трансмиссий, и в первую очередь трансмиссий самых массовых тяговых классов -1,4; 2 и 3 мощностью 80-150 л. с.
В табл. 1 приведены данные по количеству деталей трансмиссий (в том числе оригинальных и унифицированных), их себестоимости, стоимости технологической оснастки для их изготовления и объему производства за 2009 г.
Таблица 1
Показатели унификации трансмиссий тракторов «Бел ару с» типовых классов 1,4-3
Номер трансмиссии Количество деталей Стоимость деталей, руб. Стоимость оснастки, руб. Коэффициент унификации, % Программа выпуска, шт.
всех Zc оригинальных Z0 унифицированных Zy всех Сс оригинальных Сор унифицирован-НЫХ Сду всех С«; оригинальных Соо унифицирован- НЫХ Сду по количеству деталей Ку по стоимости деталей, Куст по стоимости оснастки Кую
70-0002000 266 262 4 6265511 5754334 511177 10321531899 10132280842 189251057 1,5 8,15 1,83 1500
72-0002000 267 145 122 6312201 4007102 2305099 9996187068 7852918851 2143268217 45,7 36,5 21,4 1550
74-0002000 353 126 227 7302565 2506981 4795584 11189607870 6309296256 4880311624 64,3 65,7 43,6 90
74-0002000/15 356 62 294 7404806 1706673 5698133 11240538678 4472447764 6768090914 82,6 76,95 60,2 24
78-0002000/1 368 71 297 7399952 1452032 5947920 11174300808 3952007358 7222293450 80,7 80,4 64,6 558
78-0002000/6 367 37 330 7470851 1232528 6238323 10937736988 2059496792 8878240196 89,9 83,5 81,17 60
78-0002000/13 386 21 365 7952309 1401793 6550516 11261133647 2117941971 9143191676 94,6 82,4 81,2 346
78-0002000/62 371 60 311 7417032 1659632 5757400 11486008431 4452966038 7033042393 83,8 77,6 61,2 743
78-0002000/64 371 60 311 7417032 1659632 5757400 11486008431 4452966038 7033042393 83,8 77,6 61,2 915
78-0002000/69 364 61 303 7456933 1663873 5793060 11370092159 4452966038 6917126121 83,2 77,7 60,08 913
80-0002000 267 124 143 6357918 2586357 3771561 9762153953 6287031425 3475122528 53,6 59,3 35,6 363
80-0002000/2 267 124 143 6357918 2586357 3771561 9762153953 6287031425 3475122528 53,6 59,3 35,6 1832
При унификации в пределах одного семейства тракторов (унификация по «горизонтали») заметной разницы в себестоимости не выявлено. У трансмиссий 70/72 и 80/80, выполненных по одной и той же схеме (18x4), себестоимость изменяется от 6,26 до 7,0 млрд руб. При этом большему уровню унификации соответствует большая себестоимость. Аналогичная закономерность наблюдается у трансмиссий 74-го и 78-го семейств тракторов 900 серии. Модификации трансмиссий внутри одного семейства отличаются между собой и количеством деталей и объемом выпуска. Так, трансмиссия 82-0002000/2 общим количеством деталей 275 пгг. выпускается в объеме 10463 шт., а трансмиссия 82-0002000/61 с количеством деталей 277 шт. и таким же уровнем унификации производится в объеме 150 шт. При этом себестоимость второй на 2 % выше первой.
Трансмиссия 74-0002000/15 (356 деталей, КусТ = 79,95 % производится серией 24 шт.,
а трансмиссия 78-0002000/64 (371 дет., Кусг =
= 77,6 %) - в объеме 915 шт. Их себестоимость практически равная.
Трансмиссия 923-0002000 (382 дет., Куст =
= 73,8 %) имеет объем производства 781 шт., трансмиссия 923-0002000/4 (398 дет., Куст =
= 90,7 %) производится в объеме только
2 шт. Себестоимость второй выше первой в 1,33 раза.
В табл. 2 приведены средние расчетные стоимости одной детали трансмиссий Сд как
отношение суммарной стоимости С деталей (всех, оригинальных и унифицированных) к их численности:
C,=f. (2)
Независимо от общего количества деталей в трансмиссии и уровня их унификации средняя стоимость одной детали внутри семейства за исключением трансмиссий 80Х и 82Р практически одинакова. Трансмиссии 80Х и 82Р являются трансмиссиями специализированных тракторов и имеют в своей кинематической схеме дополнительные бортовые редукторы, и поэтому средняя стоимость их одной детали выше.
При модернизации унифицированных трансмиссий для передачи более высоких мощностей (с 80 до 150 л. с.) и внедрения новых средств переключения передач (синхронизаторов, фрикционных муфт и др.) увеличивается общая численность их деталей и снижается программа их выпуска. При этом себестоимость трансмиссий резко увеличивается.
Таблица 2
Средняя себестоимость деталей трансмиссий и их технологической оснастки
Номер трансмиссии Стоимость деталей трансмиссии, руб. Стоимость технологической оснастки, руб.
по всем деталям Сср оригинальные, Cqp0p унифицированные Ссру по всей оснастке, Сср0с оригинальные, Ссрор унифицированные, Серу
70-0002000 23555 21963 127794 38802752 38672828 47312764
72-0002000 23641 27635 18894 37438903 54158061 17567772
74-0002000 20687 19897 21126 31698606 50073780 21499170
74-0002000/15 20800 27527 19381 31574547 72136254 23020717
78-0002000/1 20109 20451 20027 30364948 55662075 24317486
78-0002000/6 20357 33312 18904 29803098 55662075 26903758
78-0002000/13 20602 66752 17947 29173921 100854380 25049840
78-0002000/62 19992 27661 18513 30959591 74216101 22614284
78-0002000/64 19992 27661 18513 30959591 74216101 22614284
78-0002000/69 20486 27277 19119 31236517 72999443 22828799
80-0002000 23812 20858 26375 36562374 50701866 24301556
80-0002000/2 23812 20858 26375 36562374 50701866 24301556
82-0002000 23303 27746 18347 36792632 53627531 18015245
82-0002000/2 23326 22937 23581 35821076 54998216 23228857
82-0002000-001 23411 22659 23685 34980701 53706381 28154591
82-0002000-013 22403 24165 21929 33432915 62599065 25584995
82-0002000/61 23411 22659 23685 34980701 53706381 28154591
82-0002000/66 23411 22659 23685 34980701 53706381 28154591
Трансмиссия 72-0002000 (267 дет., К^ =36,5 %)
при объеме производства 1550 шт. имеет себестоимость в 6,312 млрд руб., а трансмиссия 1523-0002000 (546 дет., Кусг = 65,6 %) при объеме производства 1378 шт. имеет себестоимость 21,602 млрд руб., или в 3,42 раза больше. Особенно резко возросла себестоимость трансмиссии 1525 с переключением передач фрикционными муфтами. У этой трансмиссии при унификации КусТ = 65,6 % и объеме производства
25 шт. себестоимость в 1,67 раза выше, чем у трансмиссии 1523. Сравнение объемов выпуска трансмиссий различных схем приведено в табл. 3.
При сравнении трансмиссий с разными объемом производства, количеством деталей и передаваемой мощностью однозначно выяснить влияние унификации на себестоимость производства трансмиссии не представляется возможным.
Косвенно влияние унификации на себестоимость изготовления можно выявить по удельной себестоимости трансмиссий Су и средней удельной себестоимости одной детали Сду, при-
ходящихся на единицу номинальной мощности трактора №
Результаты представлены в табл. 4.
Таблица 3
Сравнение объемов выпуска в 2009 г. тракторов различных серий
Серия Объем выпуска
шт. % к годовому производству тракторов
800 (трансмиссия 18x4) 26041 65
900 (трансмиссия 14x4) 4797 11,95
1000 (трансмиссия 14x4) синхро 379 0,94
1000 (трансмиссия 16x8) синхро 2032 5
1200 (трансмиссия 16x8) синхро 5465 13,62
1500 (трансмиссия 16x8) синхро 1378 3,43
1500 (трансмиссия 16x8) фрик. муфты 25 0,06 |
Таблица 4
Удельная себестпим0€ть изготовления трансмиссий и средняя удельная себестоимость одной детали
Себестоимость изготовления детали параболически зависит от объемов производства, особенно это касается сложных деталей с высокой трудоемкостью изготовления [2]. В табл. 5 и на рис. 1 в качестве примера приведена зависимость себестоимости от объема производства для некоторых трудоемких и металлоемких тракторных деталей.
В табл. 5 величина А - минимальный уровень серийности, различный для разного типа деталей, график на рис. 1 построен для А — 10 [2]. Из таблицы и графика видно, что с некоторого объема производства (примерно 50 А) се-
бестоимость производства детали практически не понижается. Поэтому для достоверной экономической оценки унификации необходимо в будущем определить такую зависимость для основных типов деталей трансмиссии - зубчатых колес, валов, корпусных деталей и др.
100
Су, % 60 40
0 200 400 600 800 1000 V, шт.
Рис 1. Зависимость себестоимости Су от объемов выпуска V: 1 - трудоемкие; 2 ~ металлоемкие
Унификация в типоразмерном ряду трансмиссий, равно как и унификация в типоразмерном ряду тракторов, должна предусматриваться на ранних стадиях проектирования при разработке кинематических и компоновочных решений. В первую очередь на возможность унификации должны прорабатываться наиболее сложные и трудоемкие детали с высокой себестоимостью. Корпусные детали, являющиеся одновременно элементами остова трактора, должны унифицироваться на трансмиссиях смежных классов. Итоговая оценка уровня унификации проводится по себестоимости изготовления деталей и стоимости их оснастки. Поиск решений по унификации необходимо направлять на повышение потребительских свойств тракторов и сопровождать оптимизацией структуры трансмиссий и их скоростных рядов, а также технико-экономическим анализом принятых решений.
Постановка новых тракторов на производство требует разработки на каждую оригинальную деталь новых технологических процессов и новой технологической оснастки. Это в свою очередь требует больших временных, трудовых и финансовых затрат. Стоимость технологической оснастки в сотни и тысячи раз может превышать стоимость изготавливаемых с помощью этой оснастки одного комплекта деталей трансмиссий.
В табл. 1 приведена стоимость технологической оснастки по всем производимым трансмиссиям, на рис. 2 - соотношение себестоимости деталей трансмиссий базовых моделей
Номер Удельная себестои- Средняя удельная себестои- Коэффициент унификации
трансмиссии мость Су, мость одной по стоимо-
руб./кВт детали Сду, руб./кВт сти А"усг, %
1 2 3 4
70-0002000 105130 395,2 8,15
72-0002000 105910 396,7 36,5
74-0002000 111660 316,3 65,7
74-0002000/15 113220 318 76,95
78-0002000/1 113150 307,5 80,4
78-0002000/6 114230 311,25 83,5
78-0002000/13 121590 315 82,4
78-0002000/62 113410 305,7 77,6
78-0002000/64 113410 305,7 77,6
78-0002000/69 114020 313,2 77,7
80-0002000 106680 399,5 59,3
80-0002000/2 106680 399,5 59,3
82-0002000 107520 391 37,2
82-0002000/2 107620 391,3 61
82-0002000-001 108810 392,8 74,1
82-0002000-013 118780 375,9 77,1
82-0002000/61 108800 392,8 74,1
82-0002000/66 108800 392,8 74,1
80Х-0002000 214410 693,9 69,2
80Р-0002000 193400 657,8 45,9
92П-0002000 108336 341,7 80,4
923-0002000 123923 324,4 73,8
923-0002000-02 123923 324,4 73,8
Таблица 5
Зависимость себестоимости от объемов выпуска
ипд Себестоимость при объеме выпуска, %
1 А Л А "» А ^ Л 4 А 5 А Л Г\ 4 1и /Л. ЛЛ А ¿и /\ ЛЛ А л> /\ 40 А 50 А 100 А
Трудоемкие 100 74 65 61 58 53 50,6 49,7 49,3 49 48,5
Металлоемкие 100 82 76 73 71,2 67,6 65,8 65,2 64,9 64,7 64,3
и стоимости технологической оснастки для их изготовления.
72 74 78 923 1021 102С 1221 1523 1525
Модель трактора
Рис 2. Соотношение себестоимости деталей трансмиссий Схр базовых моделей и стоимости технологической оснастки Сосн для их изготовления
Для моделей трансмиссий 70/72, 80/82, 74, 78, 923 и 1021 стоимость оснастки находится практически на одном уровне. По мере увеличения количества деталей в трансмиссии стоимость оснастки возрастает, но темпы роста ее стоимости ниже темпов роста себестоимости деталей. Так, себестоимость деталей трансмиссий при повышении мощности с 80 до 150 л. с возрастает в 5,7 раза, стоимость же оснастки увеличивается только в 1,5 раза. Это значит, что стоимость оснастки не зависит от объема выпуска деталей трансмиссии, передаваемой деталями мощности, а зависит только от их количества. Чтобы выявить, как изменяется сравнительная стоимость технологической оснастки разных моделей тракторов, определена средняя стоимость оснастки для изготовления одной детали по формулам:
Qcp (4)
с
Сорср ~ ~z 5 (5)
op
с.4* (6)
У
гДе Соср, Сорср, Суср - средняя стоимость технологической оснастки для изготовления одной детали трансмиссии, одной оригинальной детали и одной унифицированной детали соответ-
ственно; Zc, Zop, Zy - количество всех деталей трансмиссии, всех оригинальных и всех унифицированных.
Результаты расчета приведены в табл. 2. Из таблицы видно, что средние стоимости технологической оснастки по всем деталям по мере освоения новых моделей трансмиссий снижаются. Так, для трансмиссий 70/72 и 80/82 средняя стоимость технологической оснастки одной детали составляет 38,8-36,5 млн руб., для трансмиссий 74/78 - 31,7 млн руб., а для трансмиссии 1523 - 27,99 млн руб.
Средняя стоимость унифицированной оснастки в 1,5—4,0 раза ниже стоимости оригинальной оснастки. Эта закономерность заметна для большинства трансмиссий кроме трансмиссий 70 и 102С. Трансмиссия 70-0002000 принята за базу отсчета унификации, так как ее предшественница трансмиссия 50-0002000 давно снята с производства. Абсолютное большинство деталей трансмиссии 70-0002000 представлено как оригинальных и только 1,5 % деталей - как унифицированных.
У трансмиссий модели 102С средняя стоимость унифицированной оснастки выше стоимости оригинальной, равно как и средняя стоимость унифицированных деталей этой трансмиссии выше стоимости оригинальных деталей. Приведенные данные указывают на то, что в первом случае унификацией охвачены более простые детали, требующие простой оснастки, а у трансмиссий 102С унификацией охвачены более сложные детали, требующие для изготовления сложной оснастки.
В сельскохозяйственном машиностроении известна методика технико-экономической оценки уровня унификации машин [3]. Методика основана на зависимости уровня унификацией от относительной экономической эффективности, за которую принято отношение годового
'SVAUAliíUUAOVnrA ^ ЛТ OUf»TTnOUMCT АЛО_
j^wnvjnm 1VVUV1 v vj/ V1VIW Ч-ÍJ- v¿ UllV^^Vllli/i mi»
шины к ее отпускной цене Цот
_ А_
Ку=100е вц", (7)
где е - основание натуральных логарифмов; а - эмпирический коэффициент,
1 100-1п -^-
п м _£г_
Дох
(8)
Однако эта методика широкого распространения в отрасли не получила. Так, по данным НАТИ конца 1970-х гг., для тракторной отрасли ¿2-4,8? [4]. По имеющимся данным МТЗ, коэффициент а можно подсчитать по двум сравниваемым серийным тракторам 510 и 512. Годовой экономический эффект трактора 512 по сравнению трактором с 510 составил Эг = = 43816 руб. при его цене 14437000 руб. и унификации его с предшественником Ку = 97 %
а = ■
1п100-1п97 43816 14437000
= 10,036.
(9)
Значения а, по данным НАТИ и МТЗ, отличаются в два раза. По этой причине выражением (8) необходимо пользоваться для ориентировочных расчетов.
В условиях рыночной экономики народнохозяйственный экономический эффект не определяется, отпускная цена не рассчитывается в плановом порядке с учетом интересов производителя и покупателя, а определяется конъюнктурой рынков сбыта. Современные цены на тракторы на рынках на 65 % зависят от мощности двигателя.
С математической точки зрения, технико-экономическая оценка уровня унификации серийно производимых машин представляет собой задачу линейного программирования с несколькими переменными. В нашем случае в качестве переменных выступают коэффициент унификации Куст, количество выпускаемых изделий в год себестоимости унифицирован-
ных Сду и оригинальных Сдор деталей. Однако на данный момент готовые математические модели технико-экономической эффективности изделий при различной величине упомянутых факторов еще не созданы. Это задача ближайшего будущего.
ВЫВОДЫ
Выполненный технико-экономический анализ унификации трансмиссий позволяет сделать следующие выводы:
• уровень унификации трансмиссий наиболее достоверно оценивать по себестоимости изготовления унифицированных деталей и стоимости их технологической оснастки;
• с целью получения большего эффекта от унификации в первую очередь необходимо унифицировать детали, влияющие на основные компоновочные решения, и с более высокой себестоимостью изготовления;
• уровень унификации изделий и их технико-экономическая эффективность представляют собой задачу линейного программирования с несколькими переменными.
ЛИТЕРАТУРА
¡.Проектирование универсально-пропашных тракторов / И. П. Ксеневич [и др.]. - Минск: Наука и техника, 1980.
2. Котляр, Э. И. К вопросу об определении уровня унификации / Э. И. Котляр // Тракторы и сельхозмашины. -1971.-№2.
3. Трофимов, В. А. Технико-экономическая оцен-ка уровня унификации машин / В. А. Трофимов, С. В. Карамзин // Стандарты и качество. - 1977. - № 3.
4. Горяев, И. П. Методика обоснования нормативов уровней унификации тракторов и двигателей / И. П. Горя-ев // Тракторы и сельхозмашины. - 1979. -№11.
Поступила 22.02.2010
