Экономическая эффективность технических решений в машиностроении (стр. 1 )

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАМЫШИНСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)

ВОЛГОГРАДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

Кафедра «Менеджмент и бизнес»

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ

В МАШИНОСТРОЕНИИ

Методические указания по выполнению

организационно-экономического раздела

дипломного проекта

РПК «Политехник»

Волгоград

2005

УДК 6:

Э 40

Экономическая эффективность технических решений в машиностроении: Методические указания по выполнению организационно-экономического раздела дипломного проекта / Сост. ; Волгоград. гос. техн. ун-т. – Волгоград, 2005. – 34 с.

Излагаются основные методы оценки экономической и организационной эффективности технологических и конструкторских решений. Приводятся необходимые нормативно-справочные материалы.

Предназначены для студентов направления 657800 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств», специальности 1201, 120100 «Технология машиностроения».

Ил. 1. Табл. 11. Библиогр.: 12 назв.

Рецензент:

Печатается по решению редакционно-издательского совета

Волгоградского государственного технического университета

 

ã Волгоградский

государственный

технический

университет, 2005

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Реализация поставленной перед отечественными машиностроителями задачи повышения эффективности промышленного производства требует постоянного совершенствования уровня экономики и организации на каждом его участке. Большое, если не решающее, значение имеет отношение к этому инженерно-технических работников, наличие у них необходимых знаний и опыта в области организационно-экономической оценки проектируемых и используемых машин, технологических процессов и других средств.

Важной задачей высшей школы является выпуск специалистов, обладающих не только глубокими и разносторонними техническими знаниями, но и знаниями научных основ организации и экономики производства для применения их в своей практической работе.

Экономическая подготовка инженеров-машиностроителей включает изучение специальных курсов по экономике и организации производства, выполнение практических и курсовых работ и т. д.

Большое значение имеет разработка экономических и организационных вопросов в дипломных проектах. В них экономическая подготовка студентов находит наиболее развернутое и углубленное выражение. Экономические расчеты в дипломных проектах, выполняемых на реальные темы, позволяют судить о целесообразности внедрения результатов работы в производство.

Повышение уровня экономической подготовки будущих инженеров, в том числе и качества организационно-экономического раздела дипломных проектов, обусловливает необходимость создания методических, нормативных и справочных материалов. Настоящие методические указания призваны служить пособием по разработке экономических и организационных вопросов в дипломных проектах студентов при проектировании: технологического оборудования, оснастки и прочих средств для машиностроения (разделы 1, 2, 3, по технологиям САПР – раздел 5); технологических процессов машиностроительного производства (разделы 1, 2, 3, 6); участков и цехов машиностроительного предприятия (разделы 1, 2, 3, 4); а также при выполнении дипломных проектов научно-исследовательского характера (по согласованию с руководителем дипломного проекта).

1. СУЩНОСТЬ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ

ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ

Каждый вновь создаваемый вид техники или мероприятие по улучшению освоенной техники должен быть лучше ранее освоенных: он должен давать большую экономию живого и овеществленного труда, быть лучше по качеству и в большей мере удовлетворять потребности в новых или усовершенствованных видах продукции. Показатели качества вновь создаваемой техники должны быть на уровне высших мировых достижений в машиностроении.

Новая или усовершенствованная техника должна быть лучше и эффективнее той, взамен которой она создается и будет производиться, в производственной и эксплуатационной точек зрения.

С производственной точки зрения к новому техническому решению предъявляются требования как к объекту производства на заводе-изготовителе. Главным здесь является экономичность производства и минимальные сроки его подготовки и освоения. Экономичность изготовления каждой новой конструкции зависит от ее технологичности, от того, насколько прогрессивными и производительными будут применяемые технологические процессы. Конструкция является технологичной, если она экономична для производства.

При наличии нескольких вариантов технических решений, полностью удовлетворяющих эксплуатационным требованиям, предпочтение отдается более технологичному.

Для выбора наилучшего варианта технического решения имеется ряд показателей технологичности:

§  трудоемкость изготовления – абсолютная (на одно изделие) и относительная (на единицу установленной мощности, производительности, другого показателя);

§  материалоемкость или масса конструкции – абсолютная или относительная;

§  трудоемкость подготовки изделия к функционированию;

§  степень конструктивной стандартизации и унификации;

§  капиталовложения в производство новой продукции;

§  себестоимость и отпускная цена новой продукции;

§  прибыль и рентабельность производства.

Трудоемкость изготовления продукции определяется в процессе ее проектирования и является весьма важным показателем. Более технологичной считается то техническое решение, которое при прочих равных условиях менее трудоемко. Снижение трудоемкости изделия на стадии его производства – одна из важнейших задач, которая ставится перед проектировщиком. Большие возможности снижения трудоемкости заложены в правильном выборе современных прогрессивных методов получения заготовок, рациональном выборе квалитетов и классов шероховатости.

Материалоемкость характеризует общий расход материала на изготовление данной конструкции изделия или удельную материалоемкость на эксплуатационный параметр. Во многих случаях у проектировщика есть возможность при проектировании детали выбрать материал из двух или даже многих, обеспечивающих одинаковые эксплуатационные свойства детали, но различные по стоимости, трудоемкости обработки, а иногда способствующие снижению массы изделия.

Повышение определяющего эксплуатационного показателя изделия, как правило, дает снижение материалоемкости и трудоемкости в расчете на единицу основного параметра. При этом снижение удельной материалоемкости на единицу мощности или другого параметра происходит значительно быстрее, чем уменьшение общего расхода материала на единицу изделия.

Трудоемкость подготовки изделия к функционированию определяется в процессе проектирования и зависит от сложности регулировочно-настроечных процессов, проводимых с целью получения необходимых технико-экономических параметров. Возможности снижения трудоемкости здесь заложены в качестве используемой контрольно-измерительной аппаратуры и специальных стендов для испытаний.

Степень конструктивной стандартизации и унификации – это показатель, характеризующий техническое решение по изделию с точки зрения реализации в нем стандартизированных и унифицированных деталей, что приводит к повышению объема выпуска однотипных деталей, сборочных единиц, изделий в целом, а также к применению более прогрессивной технологии, а это позволяет не только существенно снизить трудоемкость изготовления, но и несколько уменьшить материалоемкость.

Капиталовложения в производство новой конструкции характеризуют общие затраты на приобретение дополнительного и изготовление нестандартного оборудования и перепланировку в производственных цехах, создание производственных запасов. Чем меньше потребности предприятия в капиталовложениях, тем технологичнее новое техническое решение. Себестоимость, прибыль и рентабельность нового технического решения по изделию являются обобщающими показателями его технологичности.

С производственной точки зрения новое техническое решение будет считаться технологичным и эффективным, если дополнительная прибыль DП, полученная в результате освоения, выпуска и реализации новой продукции, обеспечит рентабельность не ниже средней сложившейся рентабельности на предприятии-изготовителе. Этому условию должно удовлетворять неравенство:

, (1)

где DК – дополнительные капиталовложения, связанные с освоением нового технического решения по изделию;

П – суммарная годовая прибыль предприятия-изготовителя до выпуска нового изделия;

Оф – стоимость производственных фондов предприятия-изготовителя.

Дополнительная прибыль DП определяется по формуле:

, (2)

где N1 и N2 – среднегодовой выпуск ранее освоенной и новой конструкции изделия;

Ц1 и Ц2 – соответственно цены на ранее освоенную и новую конструкцию;

S1 и S2 – соответственно себестоимость ранее освоенной и новой конструкции;

SТ – среднегодовые затраты, связанные с технической подготовкой и освоением в производстве конструкции нового изделия.

С эксплуатационной точки зрения потребителя новая конструкция должна обладать следующими показателями: более надежной (долговечной, безотказной, ремонтопригодной и сохраняемой) в эксплуатации; удобной в обслуживании и ремонте, эстетичной и безопасной в эксплуатации; эргономичной; более производительной в единицу времени; более экономичной в потреблении электроэнергии и капиталовложений; обеспечивать минимальную себестоимость единицы работы, выполняемой изделием.

Если эксплуатационные свойства новой техники повышаются по сравнению с ранее освоенной (заменяемой), то экономическая эффективность ее определяется путем соизмерения капитальных вложений потребителя со снижением себестоимости работы, выполняемой новой техникой. Лучшим признается вариант с наименьшей суммой приведенных затрат:

, (3)

где Ui – годовые эксплуатационные издержки предприятия-потребителя продукции по i-му варианту;

Кi – капитальные вложения предприятия-потребителя продукции по i-му варианту;

ЕН – нормативный коэффициент экономической эффективности.

После расчета суммы приведенных затрат по вариантам технических решений можно определить головой экономический эффект использования нового или усовершенствованного технического решения.

Эксплуатационная технологичность нового технического решения может быть определена с помощью нескольких показателей. При этом следует различать показатели технологичности базового изделия и проектируемого, а также определять уровень технологичности как соотношение показателей технологичности проектируемого и базового изделия.

2. БАЗОВЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ

ЭФФЕКТИВНОСТИ В МАШИНОСТРОЕНИИ

Наиболее экономичный вариант из числа возможных вариантов технологического процессов, обеспечивающих изготовление определенной детали или изделия, выбирают на основании расчета экономической эффективности.

Таблица 1

Подходы к определению экономических показателей

Показатель	Формула расчета	Критерий оценки целесообразности принятия 2-го варианта
Коэффициент сравнительной экономической эффективности
Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений
Сумма приведенных затрат		Принимается вариант с W min
Общая экономическая эффективность		Принимается вариант с Э а max

Примечания. S 1 ,S 2 , S i - себестоимость годовой продукции по вариантам; К 1 , К 2 , К i – капитальные вложения по варианту; Ц – оптовая цена предприятия на годовой выпуск продукции.

Различают два показателя экономической эффективности – общий и сравнительный. Для технологических процессов значение Э а сопоставляется с соответствующим значением отраслевого норматива Е а , и если Э а > Е а, то рассматриваемые капитальные вложения эффективны. Значения нормативов экономических показателей приведены в таблице 2.

Таблица 2

Нормативные значения показателей эффективности

Коэффициент	Обозначение	Значение для машиностроения
Норматив общей экономической эффективности	Е а	0,160
Норматив сравнительной экономической эффективности	Е н	0,12
Нормативный срок окупаемости дополнительных капитальных вложений	Т н	8,3
Учета полных затрат труда	ε рт	1,35
Фондовооруженности труда на одного рабочего, тыс. руб.	k ф	23
Приведения по времени	Е пр	0,08

Сравнительную экономическую эффективность одного варианта технического решения определяют при сопоставлении с другим вариантом технического решения по расчетному коэффициенту сравнительной экономической эффективности Е р или по расчетному сроку окупаемости Т р дополнительных капитальных вложений за счет экономии на себестоимости. Расчеты сравнительной экономической эффективности имеют смысл при полной сопоставимости вариантов по конечному результату.

При существенных различиях сравниваемые варианты приводят в сопоставимый вид по объему и качеству продукции, а также по срокам осуществления вариантов. Приведение вариантов к сопоставимому по объему продукции выполняют условным добавлением объема продукции в варианте с меньшим выпуском изделий и с соответствующим пропорциональным добавлением в этом варианте капитальных затрат. Приведение вариантов в сопоставимый вид по качеству выпускаемых изделий осуществляют пересчетом числа изделий лучшего качества на большее число изделий обычного качества. Если число вариантов больше двух, то расчет сравнительной экономической эффективности следует проводить по величине приведенных затрат W i для каждого сравниваемого варианта. Вариант с наименьшими приведенными затратами будет считаться наиболее эффективным.

Так как замена одного технологического процесса другим, более эффективным, в большинстве случаев непосредственно ведет к экономии живого труда и высвобождению работников, в сумме затрат должны быть учтены полные затраты на воспроизводство рабочей силы, в том числе выплаты через общественные фонды потребления – бесплатное обучение, лечение, предоставление путевок и т. п. Эти затраты учитываются с помощью коэффициента учета полных затрат труда ε рт, значение которого зависит от доли заработной платы в себестоимости продукции (таблица 3).

Таблица 3

Значения коэффициента ε рт

Интервалы изменения отношения зарплата / себестоимость	ε рт	Интервалы изменения отношения зарплата / себестоимость	ε рт
Свыше 0,91	1,72	0,50 – 0,41	1,46
0,90 – 0,81	1,66	0,40 – 0,31	1,15
0,80 – 0,71	1,59	0,30 – 0,21	1,18
0,70 – 0,61	1,53	0,20 – 0,11	1,22
0,60 – 0,51	1,50	0,10 – 0,01	1,06

Вследствие высвобождения рабочих возникает экономия от уменьшения простоев оборудования Э ф. Эту экономию можно подсчитать с помощью фондовооруженности рабочих в данной отрасли промышленности по формуле

, (4)

где k ф – фондовооруженность одного производственного рабочего, руб. / чел..;

Ч высв – число рабочих, высвобождающихся в результате введения новой технологии;

, (5)

где Δ Т – снижение трудоемкости, ч.

Значение Ч высв округляется до ближайшего меньшего целого числа, число высвобождающихся вспомогательных рабочих может быть определено непосредственно по технологическому процессу. Необходимо также учесть экономию капитальных вложений в основные фонды социального назначения Э соц по причине высвобождения рабочих.

Общий годовой экономический эффект может определяться по формуле

, (6)

где Δ З – экономия живого труда по второму варианту.

Расчеты сравнительной экономической эффективности выполняют, как правило, на стадии проектирования новой техники и технологических процессов в тех случаях, когда неизвестно и неопределенно конкретное место применения данного новшества или когда область применения новшества обширна, т. е. невозможно однозначно указать экономические условия при эксплуатации данной новой техники.

Если новые технологические процессы проектируют для конкретного предприятия, цеха или участка выполняют по формуле общей экономической эффективности. В этом случае расчет более точен, так как отраслевые нормативы рентабельности задаются тремя значащими цифрами.

Иногда в практике проектирования технологических процессов критерием выбора того или иного варианта становится не локальная экономическая эффективность данного усовершенствования, а экономический результат в более широком масштабе. Например, в автоматизированном производстве с высокой производительностью изготовление некоторых деталей не поддается автоматизации. Недостаточный выпуск этих деталей сдерживает общую пропускную способность по производству данного изделия, из-за чего не на полную мощность работает дорогое автоматизированное оборудование. В этом случае следует выбрать технологический процесс с максимальной производительностью или с максимальным выпуском лимитирующих деталей, несмотря на повышенные приведенные затраты по сравнению с другими технологическими процессами. Эти увеличенные затраты компенсируются экономией в масштабах цеха, предприятия.

Для экономических расчетов необходимо определить с достаточной точностью и достоверностью слагаемые текущих S и капитальных К затрат. Наибольшую точность расчетов обеспечивает поэлементный метод исчисления себестоимости. Ориентировочные значения себестоимости могут получены с помощью многофакторных корреляционных зависимостей ее от конструкторско-технологических параметров.

3. РАСЧЕТ ТЕКУЩИХ И КАПИТАЛЬНЫХ ЗАТРАТ

ПО ВАРИАНТАМ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ

В экономической части дипломных проектов (работ) дается экономическое обоснование технологических и конструкторских решений. При экономическом обосновании должна быть обеспечена сопоставимость базового и проектируемого вариантов по программе выпуска деталей. С этой целью расчет изменяющихся элементов текущих и капитальных затрат производится на программу выпуска по проекту. Сопоставимость вариантов обеспечивается также применением одинаковых по вариантам цен, тарифных ставок, методов расчета.

Оценка экономической эффективности проекта производится по показателям годового экономического эффекта Эrод и срока окупаемости дополнительных капитальных вложений Тн. (Таблица 1). Кроме того, может использоваться упрощенный подход к проведению расчетов (по формулам 7, 8)

, (7)

где S1, S2 – себестоимость годового выпуска продукции по имеющимся элементам затрат базового и проектируемого вариантов, руб.;

Ен – нормативных коэффициент эффективности дополнительных капитальных вложений;

∆К – дополнительные капитальные вложения или их экономия, руб.

(8)

где Квв – вновь вводимые основные фонды, руб.;

∆S – экономия от снижения себестоимости, руб.

При одинаковом уровне качества конечной продукции и равных капитальных затрат экономичным является тот вариант решения, который обеспечит экономию текущих затрат ЭТ:

, (9)

Капитальные вложения включают стоимость технологического оборудования, производственной площади, подъемно-транспортного оборудования, приспособлений и оснастки, средств контроля и измерений, средств управления.

Стоимость производственной площади рассчитывается умножением производственной площади в м2 на стоимость одного квадратного метра.

Стоимость технологического оборудования определяется умножением балансовой стоимости единицы оборудования на его количество. Одновременно указывается мощность оборудования и группа ремонтной сложности.

При определении стоимости подъемно-транспортного оборудования, накопительных устройств, приспособлений используется прямой способ расчета: умножением цен на количество. При отсутствии исходных данных для расчета стоимость этих фондов можно определить укрупнено: стоимость подъемно-транспортного оборудования в размере 10 – 15% от стоимости технологического оборудования, стоимость накопительных устройств, приспособлений – 10% от стоимости технологического оборудования, стоимость средств контроля и измерений – 12% от стоимости технологического оборудования, стоимость средств управления – 15% от стоимости технологического оборудования (в том случае, если стоимость средств контроля и управления не входит в стоимость технологического оборудования, в обратном случае отдельный расчет не производится).

Исчисленные капитальные затраты суммируются по вариантам и определяется их изменения по формуле:

, (10)

где К1, К2 – капитальные затраты по вариантам.

Себестоимость годового выпуска продукции определяется на основе соответствующих нормативных актов. К изменяющимся элементам себестоимости, оказывающим наибольшее влияние на показатели экономической эффективности технических решений в машиностроении относятся: затраты на основные и вспомогательные материалы, затраты на оплату труда, топливно-энергетические затраты, затраты на ремонт оборудования, затраты на инструмент, амортизационные отчисления.

Затраты на основные материалы определяются по формуле:

(11)

где Цм – цена материала (заготовки), руб.;

Qн – норма расхода материала (масса заготовки), кг.;

- коэффициент транспортно-заготовительных расходов (1,05 ÷ 1,1);

Цотх - цена отходов, руб.;

Qотх – масса отходов, кг.;

Nгi – годовой выпуск i-й детали по проекту, шт.

Затраты на вспомогательные материалы рассчитываются укрупнено в размере 2% от стоимости основных материалов.

Расчет затрат на оплату труда производится по категориям работающих. Заработная плата рабочих сдельщиков определяется по формуле:

(12)

где Тст. сд.- среднечасовая тарифная ставка рабочих-сдельщиков, руб.;

tшт i – норма штучного времени на обработку i-ой детали, н-ч.

Заработная плата рабочих повременщиков рассчитывается по формуле:

(13)

где ТСТ. ПОВ – среднечасовая тарифная ставка рабочих - повременщиков, руб.;

FПЛ – плановый фонд времени работы одного рабочего, час;

ЧПОВ – численность рабочих повременщиков.

При расчете затрат на заработную плату необходимо использовать значения часовых тарифных ставок рабочих (Таблица 4).

Таблица 4

Часовые тарифные ставки рабочих машиностроительных предприятий (нормальные условия труда), рубли

Разряд	1	2	3	4	5	6	7	8
Тарифный коэффициент	1,0	1,088	1,204	1,350	1,531	1,800	1,892	2,0
I - Слесари-инструментальщики и станочники широкого профиля, занятые на универсальном оборудовании инструментальных и других цехов подготовки производства при изготовлении особо точных, ответственных и сложных пресс-форм, штампов, приспособлений, инструмента, приборов и оборудования; - станочники на уникальном оборудовании, занятые изготовлением особо сложной продукции; - слесари-ремонтники, электромонтеры и наладчики, занятые ремонтом, наладкой и обслуживанием особо сложного и уникального оборудования.
Форма оплаты	Сдельн.	3,50	3,81	4,21	4,73	5,36	6,30	6,62	7,00
Поврем.	3,27	3,56	3,94	4,41	5,01	5,89	6,19	6,54
II - Станочные работы по обработке металла и других материалов резанием на металлообрабатывающих станках; - работы по холодной штамповке металла и других материалов, работы в литейных и кузнечных цехах, работы по изготовлению и ремонту инструмента и технологической оснастки
Форма оплаты	Сдельн.	3,24	3,54	3,90	4,73	4,96	5,83	-	-
Поврем.	3,03	3,30	3,65	4,09	4,64	5,45	-	-
III - Остальные работы
Форма оплаты	Сдельн.	2,89	3,14	3,48	3,90	4,42	5,20	-	-
Поврем.	2,70	2,94	3,25	3,65	4,13	4,86	-	-

Тарифный фонд руководителей, специалистов и прочих служащих рассчитывается в соответствии с их численностью и должностными окладами.