Технологический процесс изготовления изделия (детали, узла)

Заданная программа N=200 шт.

1. Технологический процесс изготовления  изделия (детали, узла)

 

Технологический процесс изготовления изделия (детали, узла) представляет собой  строго определенную совокупность выполняемых  в заданной последовательности технологических операций. Эти операции меняют форму, размер и другие свойства детали (изделия, узла), а также ее состояние или взаимное расположение отдельных элементов. Одна и та же операция может производиться многими способами и на различном оборудовании. Поэтому выбор ресурсосберегающего технологического процесса заключается в оптимизации каждой операции по минимуму потребления материальных, трудовых и энергетических ресурсов.

Важным показателем экономичности  названных ресурсов является снижение себестоимости (экономия ресурсов), связанное с применением лучшего технологического процесса.

Для упрощения расчетов экономии предоставляется  возможность без ущерба для точности определять и сопоставлять не полную, а так называемую технологическую себестоимость, которая включает только те элементы затрат на изготовление изделия, величина которых различна для сравниваемых вариантов. Таким образом, состав статей технологической себестоимости непостоянен и устанавливается в каждом отдельном случае.

Сопоставление вариантов технологической  себестоимости дает представление  об экономичности каждого из них. Следует отметить, что величина технологической  себестоимости изготовления отдельных  изделий (деталей, узлов) в значительной мере зависит от объема производства. Следовательно, все затраты на изготовление изделий по степени их зависимости от объема производства целесообразно подразделять на переменные (З_пер), годовая величина которых изменяется прямо пропорционально годовому объему выпуска продукции (N), и условно-постоянные (З_пост), годовая величина которых не зависит от изменения объема производства.

К переменным затратам относятся:

• Затраты на основные материалы за вычетом реализуемых отходов (З_м), руб.;
• Затраты на топливо, предназначенное для технологических целей (З_тт), руб.;
• Затраты на различные виды энергии, предназначенной для технологических целей (З_эт), руб.;
• Затраты на основную и дополнительную заработную плату  основных производственных рабочих с отчислениями в фонд социальной защиты населения (З_зп), руб.;
• Затраты, связанные с эксплуатацией универсального технологического оборудования (З_об), руб.;
• Затраты, связанные с эксплуатацией инструмента и универсальной оснастки (З_и), руб.

К условно-постоянным затратам относятся:

• Затраты, связанные с эксплуатацией оборудования, оснастки и инструмента, специально сконструированных для осуществления технологического процесса по данному варианту (З_о.об), руб.;
• Затраты на оплату подготовительно-заключительного времени (З_п.з), руб.

Общая формула технологической  себестоимости (i-j)-ой операции имеет вид:

после определения технологической  себестоимости по вариантам (если не более двух вариантов) для каждого  из них устанавливаем годовой  объем производства (N), при котором сравниваемые варианты экономически равноценны.

Для этого решаем систему уравнений  относительно объема производства N:

При С_Т1=С_Т2 получим:

Эту величину годового объема производства продукции принято называть критической. Если такое сопоставление вариантов технологического процесса выполнить графически, то станет очевидно, что критический объем производства продукции является абсциссой точки пересечения двух прямых с начальными ординатами З_пер1 и З_пер2, выраженных для каждого варианта уравнением его технологической себестоимости.

Рис. 1 – график изменения  технологической себестоимости

Определение абсциссы этой «критической точки» служит, таким  образом, завершающим этапом технико-экономических расчетов, устанавливающих области наиболее целесообразного применения каждого из сопоставимых вариантов, ограничиваемые определенными размерами программ (N).

Если осуществляется выбор ресурсосберегающего технологического процесса, состоящего из n операций, каждую из которых можно выполнить двумя способами, то расчет осуществляется в следующей последовательности:

• Рассчитывается объем производства по каждой операции, при котором сравниваемые варианты экономически равноценны (N_кр);
• Строятся графики изменения технологической себестоимости, определяются зоны с наименьшими затратами, а далее исходя из заданного объема производства (производственной программы) определяется технологическая себестоимость с минимальными затратами используемых ресурсов.

График строится на основе полученных расчетных данных, задавшись значением  N<N_кр и N>N_кр в осях координат, одной из которых (ордината) является значение технологической себестоимости С_Т, а другой (абсцисса) – значение годового объема производства N.

В случае если необходимо сделать выбор технологического процесса из нескольких вариантов, строится ориентированный граф, дуги которого представляют технологические операции. Любой вершине графа соответствует  множество входящих и выходящих  из нее дуг. Для оценки использования ресурсов при возможных вариантах изготовления детали (изделия) вводится целевая функция С_Т, т.е. сумма технологических себестоимостей по каждой из запроектированных операций, с тем чтобы их сумма была минимальной:

min

Таким образом, выбор оптимального варианта технологического процесса сводится к выбору маршрута в заданном ориентированном  графе, имеющем минимальную суммарную  технологическую себестоимость.

Рассмотрим этот случай на примере (таб. 1). Необходимо построить граф и выбрать оптимальный вариант технологического процесса по получению исходного полупроводникового материала.

Технологический процесс с минимальной  себестоимостью проходит только через  те события, для которых выполняется условие:

,

где

  min

Первая операция может быть выполнена  четырьмя способами технологии. Следовательно, из начальной вершины графа  q1 должны выходить четыре дуги х1-2, х1-3, х1-4, х1-5, заканчивающиеся вершинами q2, q3, q4, q5. Вторая операция может быть выполнена двумя способами, следовательно, из вершин q2, q3, q4 и q5 выходят по две дуги х2-6, х2-7, х3-6, х3-7, х4-6, х4-7, х5-6, х5-7. И так далее. После выполнения шестой операции граф заканчивается вершиной 13

Рис. 2 – Граф выбора оптимального варианта получения исходного полупроводникового материала.

Для каждой дуги (операции) определяем технологическую себестоимость  С_Т(i-j) по формуле:

N=200 пластин (см. исходные данные). Тогда:

С_Т(1-2)=0,6 200+120=240 руб.

С_Т(1-3)=0,5 200+150=250 руб.

С_Т(2-4)= С_Т (3-4)=1,1 200+100=320 руб.

С_Т(2-5)= С_Т (3-5)=0,6 200+150=270 руб.

С_Т(4-6)= С_Т(5-6)=0,4 200+80=160 руб.

С_Т(4-7)= С_Т(5-7)=0,8 200+60=220 руб.

С_Т(6-8)= С_Т(7-8)=1,2 200+300=540 руб.

С_Т(6-9)= С_Т(7-9)=1,0 200+350=550 руб.

С_Т(8-10)= С_Т(9-10)=1,0 200+120=320 руб.

С_Т(8-11)= С_Т(9-11)= 0,8 200+140=300 руб.

В результате использования  описанного алгоритма имеем:

З(0-1)=0; З(1-2)=min (З(0-1)+С_Т(1-2))=0+240=240 руб.;

З(1-3)=min (З(0-1)+ С_Т(1-3))=0+250=250 руб.;

З(1-4)=min (З(1-2)+ С_Т(2-4);З(1-3)+ С_Т (3-4))=(240+320=560;250+320=570)=560 р.

З(1-5)=min (З(1-2)+ С_Т(2-5);З(1-3)+ С_Т (3-5))=(240+270=510;250+270=520)=510 р.

З(1-6)=min(З(1-4)+С_Т(4-6);З(1-5)+С_Т(5-6))=min(560+160=720;510+160=670)=670 р.

З(1-7)=min(З(1-4)+С_Т(4-7);З(1-5)+С_Т(5-7))=min(560+220=780;510+220=730)=730 р.

З(1-8)=min(З(1-6)+С_Т(6-8);З(1-7)+С_Т(7-8))=min(670+540=1210;730+540=1270)=1210 р.

З(1-9)=min(З(1-6)+С_Т(6-9);З(1-7)+С_Т(7-9))=min(670+550=1220;730+550=1280)=1220р.

З(1-10)=min(З(1-8)+С_Т(8-10);З(1-9)+С_Т(9-10))=min(1210+320=1530;1280+320=1600)=

=1530 р. 

З(1-11)=min(З(1-8)+С_Т(8-11);З(1-9)+С_Т(9-11))=min(1210+300=1510;1220+300=1520)=

=1510 р.

Полученные  результаты записываем в нижнюю половину кружка графа (рис. 2).

И так, по произведенным выше расчетам можно сделать вывод, что при  получении исходного полупроводникового материала наименьшие затраты предприятия  получаются при прохождении следующих  технологических операций: химическая очистка  изготовление монокристаллов вытягиванием из постоянного объема жидкой фазы получение р-п перехода путем использования зависимости коэффициентов распределения от условий вытягивания резка ультразвуком шлифовка и контроль.

Поскольку выбор оптимального технологического процесса по графу в реальных условиях производства, особенно при большом  числе операций, весьма затруднителен, эффективнее вести расчет в табличной форме.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Матрица связей между  состояниями деталей.

Таблица 2

Зi	Код вершины графа	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	Зi,	Зi+ Зi,
0	1		240	250									1510	1880
240	2				320	270							1270	1880
250	3				320	270							1270	1890
560	4						160	220					1000	1880
510	5						160	220					1000	1830
670	6								540	550			840	1830
730	7								540	550			840	1890
1210	8										320	300	300	1830
1220	9										320	300	300	1840
1530	10												0	1530
1510	11												0	1510

 

Заключение по разделу  II

 

Используемая литература

 

1. В. П. Грузинов, В. Д. Грибов «Экономика предприятия», Москва «Финансы и статистика», 2001 год;
2. «Экономика предприятия», под редакцией профессора В. Я. Горфинкеля, профессора В. А. Швандара, издание третье, Москва – 2000 год;
3. Г. Я. Кожекин, Л. М. Синица «Организация производства», Минск ИП «Экоперспектива» - 1998 год.
4. Методические рекомендации на выполнение курсовой работы «Экономика предприятия и организация производства».