CC BY
197
СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ
ПРОБЛЕМЫ
УДК 629.4.027.4
А. А. Рауба, А. Ю. Попов
Омский государственный университет путей сообщения
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ВТОРИЧНОГО РЕСУРСА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ТВЕРДОСПЛАВНЫХ ПЛАСТИН СБОРНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ КОЛЕСНЫХ ПАР И ДРУГИХ ДЕТАЛЕЙ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА В РЕМОНТНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
Приведены данные расчетов экономической эффективности восстановления ресурса твердосплавных многогранных пластин за счет шлифования их алмазными кругами на бакелитовой связке. Рассмотрена эффективность внедрения технологии и оборудования для изготовления и заточки твердосплавных режущих вставок специального режущего инструмента в одном из вагонных депо и на базе оборудования и кадров ОмГУПС и ОмГТУ Экономическая эффективность определена за счет снижения затрат на приобретение пластин и изготовление резцовых вставок в годовом исчислении. На основании проведенных расчетов определена экономическая целесообразность использования технологии, на базе оборудования и кадров ОмГУПС и ОмГТУ
ресурс, твердосплавная пластина, экономическое обоснование.
Введение
На железнодорожном транспорте более 90 % используемого твердого сплава расходуется в сборном инструменте колесообрабатывающих станков. На эти цели в вагоноремонтых депо и ВКМ России затрачивается более 50 т высококачественного дорогостоящего твердого сплава в прочных сменных многогранных пластинах (СМП) массой до 90 г, которые в изношенном состоянии являются идеальными заготовками для производства СМП сборного инструмента всего станочного парка депо [1].
197
В последние годы проблема обеспечения ремонтных предприятий качественными твердосплавными пластинами становится актуальной в связи с устойчивой тенденцией приближения внутренних цен на твердосплавный инструмент к мировым. За период 2006-2013 гг. цены на твердосплавные пластины, используемые для обточки колесных пар, возросли в среднем с 600-800 руб. до 1090-1940 руб. за штуку.
Научно обоснована новая концепция эксплуатации сборного инструмента, впервые в мировой практике предлагается организация производства конкурентоспособных твердосплавных многогранных пластин, для которого в качестве заготовок используются пластины, отработавшие свой ресурс, например, при обработке колесных пар. Стоимость восстановления многогранных пластин до десяти раз ниже затрат на приобретение новых. Разработана система рациональной эксплуатации сменных многогранных пластин сборного твердосплавного инструмента колесообрабатывающих станков, которая обеспечит снижение расхода твердосплавных пластин на механическую обработку при ремонте колесных пар, осей, надрессорных балок, боковых рам и других тяжелонагруженных деталей подвижного состава [2], [3].
Ноу-хау содержится в технологии шлифования алмазными кругами на бакелитовой связке, обеспечивающей снижение расхода алмазов в несколько десятков раз по сравнению с нормативным расходом. Тем самым достигается низкая себестоимость обработки.
Конкурентов данной разработки в России и за рубежом в настоящее время нет, так как существующая в промышленности система эксплуатации сборных инструментов со сменными многогранными пластинами (СМП) предполагает возврат отработанных пластин (после их полного износа) на комбинаты твердых сплавов для переработки в новые пластины, что крайне невыгодно ремонтным предприятиям. Расход твердого сплава, например, при обработке дефектных и наплавленных деталей в 6-8 раз выше, чем в машиностроении при обработке стандартных заготовок, а стоимость твердосплавного лома в десятки раз меньше стоимости твердосплавных пластин.
Многолетним опытом эксплуатации специальных станков для обработки надрессорных балок установлено, что наилучшую работоспособность и качество показали специальные фрезерные станки производства Воронежского станкостроительного завода модели 46,6898, оснащенные фрезами со специальными напайными резцовыми вставками; изготовление их по заводской калькуляции - до 1000 руб./шт. Дефицит вставок приводил к тому, что часто рабочие вынуждены были продолжать работу изношенными лезвиями инструмента. Это приводило к разрушению еще более дорогостоящего кор -пуса фрезы и даже к поломкам приводов главного движения и подачи станка.
Изготовленные в ОмГУПС и ОмГТУ из изношенных пластин LNUX 301940 опытные образцы цельных твердосплавных резцовых вставок для специального сборного инструмента при испытании в вагонных депо Мо-
198
сковка, Омск-Сортировочный, Тайга и др. показали стойкость в 2,5-3 раза выше стойкости стандартных пластин [4]. Стоимость изготовления цельной резцовой вставки для фрез различных конструкций в ОмГУПС и ОмГТУ -213 руб./шт. без НДС.
Поэтому для оснащения вагонных депо работоспособным инструментом в проект участка заложена программа изготовления цельных твердосплавных резцовых вставок, по конструкции близких к конструкции пластин для корпусов фрез станков Воронежского станкостроительного завода модели 46.6898, а также корпусов к ним. Корпуса эксплуатируются с необходимым ремонтом в течение пяти лет, стоимость их изготовления незначительна и по этой причине не учитывается.
В настоящем технико-экономическом обосновании производится сравнение экономической и технологической эффективности внедрения:
- технологии и оборудования для изготовления и заточки твердосплавных режущих вставок специального сборного режущего инструмента в одном из вагонных ремонтных депо Западно-Сибирской ДРВ (на примере ВЧДР Московка);
- технологии для изготовления и заточки твердосплавных режущих вставок специального сборного режущего инструмента на базе оборудования и кадров ОмГУПС и ОмГТУ с участком сбора, сортировки и учета сменных многогранных пластин на базе ВЧДР.
1 Расчет экономического эффекта от внедрения технологии и оборудования для изготовления и заточки твердосплавных режущих вставок специального сборного режущего инструмента в одном из вагонных ремонтных депо ЗападноСибирской ДРВ (на примере ВЧДР Московка)
Экономический эффект рассчитывается с учетом замены в специальном сборном твердосплавном инструменте многогранных неперетачиваемых пластин LNUX 301940 цельными твердосплавными вставками, изготовленными с применением метода глубокой алмазной вышлифовки.
Как показали сравнительные испытания специальных инструментов заводского изготовления, оснащенных пластинами LNUX 301940, с опытными образцами инструментов разработанных конструкций с цельными твердосплавными резцовыми вставками, суммарный ресурс пластин LNUX 301940 не выше суммарного ресурса резцовых вставок (допускают четыре переустановки - четыре периода стойкости). В конструкцию вставок заложена возможность 2-3 переточек, а период стойкости их в два раза выше периода стойкости многогранных пластин, поэтому потребность как в пластинах (если
199
для обработки восстанавливаемых деталей использовать только пластины), так и в резцовых вставках одинакова, а годовой экономический эффект обеспечивается разницей затрат на приобретение пластин и изготовление резцовых вставок:
АС = (Ц - Сизг),
где АС - снижение затрат на оснащение одного элемента режущей части инструмента, руб.; Ц - стоимость новой пластины LNUX 301940, руб./шт.; Сизг - себестоимость изготовления одного элемента режущей части.
Стоимость многогранных твердосплавных пластин для сборного инструмента колесотокарных станков по прейскурантам основных поставщиков инструментальных материалов составляет 1088,94-1937,28 руб./шт. (по прейскурантам мировых цен - 50-70 долл. США). Принимаем Ц = 1300 руб./шт.
Расчетное значение себестоимости изготовления цельного твердосплавного ножа из изношенной пластины типа LNUX 301940 (или восстановления ее режущей способности) при использовании универсального модернизированного оборудования и глубокой алмазной вышлифовки (при трех работниках, полностью занятых на участке) не превышает 20 % минимальной стоимости пластины и составляет 213,2 руб. Принимаем Сизг = 213,00 руб./шт., значит
АС = (1300 - 213) = 1087 руб./шт.
Определение годового экономического эффекта (по данным ВЧДР Московка)
Годовой экономический эффект определялся по формуле:
Эг = АС ‘ Пг - Са.о - Ним - ЗДРВ,
где П, - годовая потребность в режущих элементах (пластинах, вставках), шт.; Сао - затраты, связанные с амортизацией оборудования, Сао = Ен-Коб (Ен - ко -эффициент эффективности (исходя из срока полезного использования технологического оборудования 10 лет Ен = 0,1); Коб - общая стоимость внедрения технологии, руб., Коб = К1 + К2 + К3, К1 - затраты на приобретение оборудования (универсально-заточного станка 3М64 - 2 шт., малогабаритного круглошлифовального станка); К2 - стоимость изготовления специальной оснастки, верстаков, стеллажей и затрат на монтаж, наладку, модернизацию станков, К2 = = 750 тыс. руб.; К3 - затраты на оборудование вентиляцией, работы по энергообеспечению и прочие расходы на организацию производственного участка К3 = 300 тыс. руб.); Ним - налог на имущество; ЗДРВ - затраты ДРВ, связанные со сбором, транспортировкой и сортировкой пластин Здрв = 296 000 руб./год;
200
Годовая потребность в твердосплавных резцовых вставках (ориентировочно) Пг = 10 000 шт.
Стоимость универсально-заточных и шлифовальных станков на вторичном рынке с остаточным ресурсом не более 10 лет - 50-80 тыс. руб. (принимаем 80 тыс. руб.). На участок требуется 3 станка, т. е. К1 = 240 тыс. руб.;
Коб = К + К2 + К3 = 240 000 + 750000 + 300000 = 1290 000 руб.;
Сао = Ен ■ Коб = 0,1 -1290000 = 129000 руб.;
Ним = 0,022 -1290 000 = 28 380 руб.;
Эг = 1087 -10 000 -1290 000 - 28 380 - 296 000 = 9 255 620 руб./год.
Срок окупаемости
Ток = Коб / Эг ;
Ток = 1290 000 / 9 255 620 = 0,139 года.
Внедрение оборудования и технологии изготовления и заточки цельных твердосплавных резцовых вставок для специального сборного твердосплавного инструмента при программе выпуска 10 тыс. штук обеспечивает годовой экономический эффект в размере 9 255 620 руб. Срок окупаемости капитальных и организационных затрат составит 0,139 года.
2 Расчет экономического эффекта от использования
технологии для изготовления и заточки твердосплавных режущих вставок специального сборного режущего инструмента на базе ОмГУПС и ОмГТУ с участком сбора, сортировки и учета сменных многогранных пластин в ВЧДР
Экономический эффект обеспечивается разницей затрат на приобретение пластин и стоимостью элементов режущей части:
АС = (Ц - С),
где АС - снижение затрат на оснащение одного элемента режущей части инструмента, руб.; Ц - стоимость новой пластины LNUX 301940, руб./шт.; С - стоимость одного элемента режущей части с учетом НДС, С = 2131,18 = = 251,34 руб./шт. (расчетное значение),
201
АС = (1300 - 251,34) = 1049 руб./шт.
Определение годового экономического эффекта
Годовой экономический эффект определяется по следующей формуле:
Эг = АС Пг-С
а.о
>ДРВ-
В связи с отсутствием затрат на приобретение оборудования и внедрение технологии (Коб = 0; Сао = 0) годовой экономический эффект составит
Эг = 1049 • 10 000 - 296 000 = 10194 000 руб./год. Срок окупаемости
Ток = 296 000/10 194 000 = 0,03 года.
Использование технологии изготовления и заточки цельных твердосплавных резцовых вставок для специального сборного твердосплавного инструмента при программе выпуска 10 тыс. штук на базе ОмГУПС и ОмГТУ с участком сбора, сортировки и учета сменных многогранных пластин в ВЧДР обеспечивает годовой экономический эффект в размере 10,194 млн руб. Срок окупаемости капитальных и организационных затрат составит 0,03 года.
Заключение
Вариант использования технологии для изготовления и заточки твердосплавных режущих вставок специального сборного режущего инструмента на базе ОмГУПС и ОмГТУ с участком сбора, сортировки и учета сменных многогранных пластин в ВЧДР экономически выгоднее, технологически и организационно целесообразнее варианта использования указанной выше технологии в одном из вагонных ремонтных депо Западно-Сибирской ДРВ по следующим причинам:
- при сравнительно равном годовом экономическом эффекте значительно меньший срок окупаемости проекта;
- отсутствие капитальных затрат и связанных с ними амортизационных отчислений и налога на имущество;
- снижение числа работников ДРВ, задействованных на данной работе, с трех человек до одного;
- отсутствие затрат, связанных с необходимостью использования производственных площадей депо для работы по данной технологии;
202
- экономия эксплуатационных расходов, связанных с обучением работников депо для работы по данной технологии;
- стабильно высокое качество работ по данной технологии, выполняемых работниками ОмГУПС и ОмГТУ.
По истечении срока окупаемости затрат экономически выгоднее становится первый вариант.
Библиографический список
1. Перспективы использования твердосплавных пластин для обточки колес / А. Ю. Попов, А. А. Рауба, А. С. Одиноков // Железнодорожный транспорт. - 2000. - № 7. -С. 42-43.
2. Ресурсосберегающие технологии изготовления и эксплуатации сборных режущих инструментов на основе создания вторичного цикла работоспособности : монография / А. А. Рауба. - Омск : Омский гос. ун-т путей сообщения, 2001. - 148 с.
3. Система эксплуатации твердосплавного режущего инструмента / А. А. Рауба, А. Ю. Попов, Е. В. Васильев. - Петропавловск : Североказахский государственный университет, 2005. - 211 с.
4. Технологическое обеспечение геометрических показателей качества механической обработки, определяющих ресурс деталей тележки грузового вагона по межремонтному пробегу / А. А. Рауба, Д. В. Муравьев // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. - 2009. - № 1. - C. 44-47.
© Рауба А. А., Попов А. Ю., 2014
203
