Сравнительная экономическая эффективность способов сверления при обработке корпусных деталей в условиях крупносерийного и массового машиностроительного производства

В В Е Д Е Н И Е В решениях ХХУ1 съезда КПСС и последующих Пленумов ЦК КПСС большое внимание уделяется проблемам повышения эффективности производства, дальнейшего роста производительности труда. Решение поставленных Коммунистической партией задач по повышению эффективности общественного производства на современном этапе коммунистического строительства должно основываться на базе дальнейшего совершенствования методов оценки принимаемых хозяйственных и инженерных решений, основы которых заложены творцами научного коммунизма К. Марксом, Ф. Энгельсом, В. И. Лениным. Марксизм-ленинизм учит, что экономия общественного труда, рост его производительности это первый закон хозяйствования при социализме. Чем меньше затрачивается общественного труда на производство и потребление заданной народнохозяйственным планом совокупной продукции, тем больще средств пойдет на развитие материально-технической базы коммунизма, на увеличение производства и повышение качества продукции, тем полнее будут удовлетворяться материальные и духовные потребности народа. Повышение эффективности общественного производства определяется многими обстоятельствами. Первостепенное значение имеют научно-технический прогресс, интенсивное развитие науки и техники. Широкое внедрение их эффективных достижений в производство является материальной базой всемерной экономии совокупного общественного труда, роста его производительности. Вместе с тем, решение этой задачи требует постоянного совершенствования планирования и хозяйственного руководства, направленного на рациональное использование трудовых, материальных, природных и финансовых ресурсов, устранения излишних затрат и потерь. Достижение наибольших конечных результатов при имеющихся ре7 сурсах предопределяет необходимость выбора рапиональных вариантов разработки, производства и использования продукции /6/, Вариантность планирования производства продукции (работ) и проектирование соответствующей техники, технологии и организации производства объективная необходимость. Правильное представление о сравнительной экономичности сопоставляемых вариантов техники, технологии и организации производства имеет особо важное значение в машиностроении. Для него более, чем для других отраслей, характерны разнородность и разнодетальность продукции, частая смена моделей изготовляемых изделий и их модернизация, увеличивающееся многообразие конструкционных и вспомогательных материалов и полуфабрикатов, способов изготовления заготовок, обработки деталей, применяемого технологического и иного оборудования, используемого инструмента, оснастки, форм организации производственного процесса в пространстве и во времени. Одним из направлений повышения эффективности машиностроительного производства является расширение объема и совершенствование массового и крупносерийного производства, что связано с дальнейшим развитием и использованием стандартизации и унификации, установлением перспективных направлений конструирования машин и построением оптимальных параметрических их рядов. Современное крупносерийное и массовое машиностроительное производство характеризуется все возрастающим уровнем внедрения высокопроизводительных специализированных, специальных и агрегатных станков и автоматических линий, средств автоматизации и механизации, новых технологических схем и методов обработки, методов и форм организации труда и производства. Однако, в целом ряде случаев, применение нового высокопроизводительного оборудования, прогрессивной технологии приводит к снижению экономических показателей производства. Внедряемая новая техника должна по своим производственно-эксплуатационным параметрам в максимальной степени соответствовать и возможностям изготовителей, что, в конечном счете, определяет цену новых средств производства и сроки ее поставок потребителю и возможностям ее рациональной эксплуатации у потребителя. Несоблюдение этого важнейшего условия обеспечения высокой эффективности общественного производства может привести и приводит к большим экономическим потерям. Обработка корпусных деталей занимает особое место в машиностроительном производстве, они являются базовыми деталями, основными сборочными единицами, В настоящее время обработку корпусных деталей машиностротельного производства (до 80%) производят на агрегатных, специализированных и универсальных станках, встроенных в технологические потоки и автоматические линии, к которым предъявляются высокие требования по обеспечению синхронизации отдельных операций. При этом, трудоемкость сверлильных операций в среднем превышает значение 46% от общей трудоемкости механической обработки, а по показателю «съем металла» сверление составляет 38% от общего объема снимаемого обработкой металла /83/. Сверлильные операции являются в большинстве случаев лимитирующими обработку корпусных деталей на технологических потоках. Так, если за последнее время производительность других видов механической обработки значительно возросла (конструкция и материал режущего инструмента, используемое оборудование), то используемые при сверлении деталей спиральные сверла, все еще остаются «слабым» инструментом, производительность которого, в силу имеющих место конструктивных особенностей, изменяется незначительно. Между тем, из общего числа режущих инструментов, работающих при обработке деталей корпусного типа, спиральные сверла составляют 40-г-50%. Более 50% сверлильных операций являются не окончательными, т. е. требуют сопряженных во времени последующих операций механической обработки /83/. Поэтому сверлильные операции в значительной степени оказывают свое влияние на технико-экономическую эффе) ктивность технологического процесса обработки в целом. Основным вопросом рациональной эксплуатации спиральных сверл в условиях автоматизированного производства является обеспечение стабильности в работе инструмента. Высокие требования к обеспечению стабильности работы сверл, определяющей широкие перспективы развития автоматизации производственных процессов в машиностроении, приводят к тому, что используемые на практике режимы обработки, значительно ниже рекомендуемых, заложенных при проектировании станочных комплексов, что еще в большей мере снижает эффективность обработки деталей. Практике известны организационно-технические мерогфиятия, повышающие производительность сверления и стабильность работы сверл, однако исследований в области экономичности эксплуатации спиральных сверл и процессов сверления проведено явно недостаточно. Надлежащая постановка определения сравнительной экономичности вариантов сверления (способов и средств) возможна лишь при научно-обоснованной и практически проверенной методике расчетов и сопоставления затрат общественного труда по сравниваемым вариантам сверления. Практика планирования и проектирования новой техники накопила (особенно за последние годы) некоторый положительный опыт определения сравнительной экономической эффективности внедрения новых и совершенствования имеющихся средств и способов производства. Однако, имеющая место специфика протекания отдельных технологических процессов и применяемых при этом способов и средств, предопределяет необходимость дальнейших исследований и развития методов определения сравнительной экономической эффективности вариантов новой техники в условиях конкретного машиностроительного производства. Учитывая то особое значение операций сверления, оказывающих значительное влияние на экономичность обработки корпусных деталей в целом, перед исследованием поставлена задача создания научнообоснованной методики расчета сравнительной экономической эффективности способов и средств сверления корпусных деталей в условиях крупносерийного и массового машиностроительного производства, призванной обеспечить более полный и точный учет возникающих при этом затрат, относительную простоту ведения практических расчетов по выбору экономихшых вариантов сопоставляемых способов и средств сверления с использованием ЭВМ, Создание методики требует дополнительного обоснования и разъяснения некоторых исходных принципов, изложенных в /23, 24, 30, 64, 65/: особенно для той части специалистов, которые на практике осуществляют расчеты экономической эффективности новой техники на стадии ее проектирования, что и выполнено в диссертационной работе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

На основании проведенных в диссертации исследований становится возможным сделать ряд взаимосвязанных выводов:

1. Производительность технологических потоков механической обработки корпусных деталей в большинстве случаев определяется продолжительностью протекания сверлильных операций. Наличие в технологических потоках операций с различными по величине значениями времени tu/к порождает неэффективное технологическое использование многоинструментальных наладок, дорогостоящих комплексов, когда их работа «подстраивается» под такт работы технологического потока.

2. Существующее многообразие способов и средств, обеспечивающих повышениепроизводительности сверлильных операций, предопределяет необходимость выбора в каждом конкретном случае экономичного варианта сверления и определения областей экономически эффективного применения сопоставляемых способов и средств сверления с учетом технологических характеристик деталей и особенностей поточного производства.

3. Обосновано принятие в качестве критерия сравнительной народнохозяйственной эффективности способов и средств сверления при обработке корпусных деталей в крупносерийном и массовом машиностроении — достижение минимума затрат всего общественного труда на производство и потребление совокупного всего общественного продукта, при заданных планом объеме и номенклатуре изделий. В качестве критерия сравнительной хозрасчетной эффективности — минимум всех совокупных издержек предприятия (достижение максимальной экономии на них) при выполнении государственных планов поставок продукции производственно-технического назначения и товаров народного потребления по номенклатуре и объему и в сроки, в соответствии с заключенными договорами.

4. Для данных условий сверления корпусных деталей из всего многообразия частных технико-экономических показателей, характеризующих величину отдельных элементов затрат общественного труда, выбрана группа показателей, позволяющих установить преимущества и недостатки каждого из сравниваемых вариантов, определять резервы и пути дальнейшего повышения экономичности выбранных средств и способов сверления. В качестве общего показателя для проведения практических расчетов сравнительной экономичности вариантов сверления выбран показатель приведенных народнохозяйственных затрат, обусловленных производством данной продукции. Сформулированы условия сопоставимости сравниваемых вариантов сверления.

5. Предложен метод расчета затрат времени на отдельные элементы операции сверления, дифференцированных применительно к расчетам имеющих место затратам по отдельным составляющим времени такта работы поточной линии.

6. Применительно к условиям крупносерийного и массового машиностроительного производства разработан метод расчета себестоимости детали для целей сравнительного экономического анализа, в основу которого положено неравенство возникающих на операции затрат на отдельных этапах протекания операции в пределах такта работы поточной линии и обязательном учете этого фактора при расчете себестоимости детали-операции по вариантам. Определен состав и выбран метод расчета капитальных вложений по сравниваемым вариантам сверления, основанный на поэлементном расчете, возникающих при реализации отдельных вариантов капитальных вложений.

7. Расчет и сопоставление приведенных затрат по сравниваемым вариантам для рассмотренных ситуаций сверления корпусных деталей позволил сделать ряд практических рекомендаций по выбору экономичных способов и средств сверления в условиях конкретного машиностроительного производства.

8. В условиях повышения требований по обеспечению гибкости технологических потоков, выявлены основные параметры просверливаг" емого отверстия, которые определяют эффективность использования универсального сверлильного оборудования и многошпиндельных сверлильных головок. Проведенные расчеты предельной глубины лимитирующего обработку отверстия по предлагаемой в диссертации методике, позволяют разграничивать области эффективного использования универсального сверлильного оборудования и многошпиндельных сверлильных головок, исходя из условия обеспечения минимума приведенных затрат.

9. Исследования характера зависимости изменения величины приведенных затрат при сверлении деталей спиральными сверлами с различной длиной вылета, показывают на целесообразность нахождения оптимальных значений последних для условий конкретного производства. Приведенная в диссертации расчетная формула может быть использована для обоснования экономически целесообразных длин рабочей части сверла и номенклатурного перечня стандартных спиральных сверл, выпускаемых инструментальными заводами страны.

10. Используемые в наладках сверлильных операций разрезные конические втулки, вследствие низких сроков их службы (потери технологической точности), оказываются в целом ряде случаев экономически неэффективными. Приведенная в диссертации расчетная формула по определению предельных сроков службы таких втулок позволяет сформулировать условие сравнительной экономической эффективности внедрения в технологический процесс.

11. Стойкость сверл во многом определяет экономичность и производительность операций сверления корпусных деталей и зависит от качества заточки (переточки), которое можно значительно повысить за счет использования специализированного заточного оборудования и алмазного абразивного инструмента. Высокая стоимость последних предопределяет необходимость определения областей их экономического применения при заточке сверл разного диаметра в условиях конкретного машиностроительного производства. Приведенные в диссертации расчетные формулы и собственно расчеты, позволили сформулировать условия и определить границы их экономичного использования в условиях анализируемого производства.

12. Выявленные различия возникающих затрат при простое оборудования и его работе в режиме резания, позволяют подвергнуть сомнению широко распространенный тезис о целесообразности работы оборудования на низких режимах резания, обеспечивающего минимальные затраты по режущему инструменту, на нелимитирующих операциях технологического потока. Приведенные в диссертации формулы и графики зависимостей позволяют назначать экономически обоснованные режимы резания на нелимитирующих операциях сверления.

13. Исследования характера зависимости изменения величины приведенных затрат при обработке корпусных деталей на поточных линиях с использованием межоперационных заделов на лимитирующих операциях и принудительной смены инструмента позволили сформулиро- -вать условие экономичности внедрения этих организационных форм производства в практику работы машиностроительных предприятий.