Расчет норм времени | Расчет коэффициент использования материалов (КИМ) в САПР ТП
Всем, кто учился в технических учебных заведениях, знакомы «классические» справочники технолога с рекомендациями по расчетам режимов обработки, норм времени, расхода материалов. Кроме таких, широко известных трудов, институты и головные предприятия отраслей разрабатывают и внедряют свои методики нормирования. В результате, на российских предприятиях используется большое разнообразие технологических расчетов, в том числе и разработанных заводскими специалистами (расчет норм времени).
В результате, при переходе к автоматизированному проектированию руководство предприятия должно решить непростую задачу – как перевести в программный вид методики, давно и хорошо себя зарекомендовавшие в производстве? Кто возьмется за программирование, сколько необходимо привлечь программистов, как эти программы будут стыковаться с приобретаемыми САПР ТП?
Учитывая текущую ситуацию с кадрами, руководству большинства предприятий не приходится рассчитывать на силы собственных программистов.
Выход есть: необходимо приобрести систему автоматизации технологического проектирования «ТехноПро». Система снабжается библиотеками с многочисленными модулями технологических расчетов по всем переделам. Если реализованная в модулях методика расчетов не полностью совпадает с принятой на предприятии, то ее можно модифицировать без привлечения программистов или разработчиков. Если нужной методики нет в библиотеке, то ее можно создать в «ТехноПро» (расчет норм времени), также без участия программистов или разработчиков системы.
Иными словами, система «ТехноПро» обеспечивает возможность корректировки или дополнения методик проектирования и расчетов при любых изменениях в объектах или средствах производства.
Пример методики
Рассмотрим добавление в библиотеку «ТехноПро» прогрессивной методики на примере технологического расчета нормы расхода материала на деталь при раскрое пруткового проката.
Основным показателем прогрессивности норм расхода материалов является коэффициент использования. Чем ближе коэффициент использования к единице, тем более прогрессивна выбранная технология изготовления той или иной детали. Коэффициент использования металла (КИМ) определяется, как отношение массы детали (чистого веса) к норме расхода металла на изготовление детали.
Ки.м. = Gg / Hg
Исходными данными для расчета норм расхода являются:
1. Масса (чистый вес) детали, в кг.
2. Материал, твердость детали.
3. Технологический процесс изготовления детали – с оснащением, применяемым в операциях и переходах.
4. Средняя расчетная длина прутка (в мм) принимаемая по среднеотраслевым нормативам «Средняя длина прутков нормальной (торговой) длины черного металлопроката».
• При раскрое пруткового проката на индивидуальные заготовки К=1
• При изготовлении детали из групповой заготовки К>1
Исходные данные вводятся в виде параметров «ТехноПро».
Расчетная методика создается в виде необходимых таблиц данных, логических и арифметических выражений. Технологические процессы (ТП) вводятся в виде единого параметризованного «Общего» ТП (ОТП).
Ввод методики проектирования
Для ввода табличных данных используется программа «ТехТаблица», которая позволяет создать дерево классификации таблиц, структуру каждой таблицы и ввести данные (рис. 1). Для создания таблицы достаточно навыков работы в Windows. При заполнении таблиц данными можно использовать программы сканирования и распознавания бумажных документов.
Рис. 1. Дерево классификации и фрагмент таблицы
Для ввода логических и арифметических выражений в «ТехноПро» используется «Построитель условий» (рис. 2). Построитель позволяет связать между собой логическими или арифметическими операторами любые параметры: изделия, оснащения, операций, переходов, таблиц. Для работы с построителем построителю достаточно знать названия элементов, составляющих технологические процессы.
Рис. 2. Ввод условия проверки объема партии деталей на превышение 100 шт.
В «ТехноПро» можно описывать сложные причинно-следственные связи, так как каждое условие содержит проверяемую и выполняемую части, каждый логический и арифметический блок увязывается с другими блоками операторами «Если», «Иначе», «ИначеЕсли». Такое представление знаний в виде продукционной модели признано наиболее приближенным к естественному мышлению человека.
На рис. 3 приведен пример описания получения из таблицы «Припуск на зажим для токарных станков» значения припуска [Pr] , в зависимости от типа приспособления «Цанга» или «Патрон». Полученное значение [Pr] используется для расчета общей длины заготовки.
Рис. 3. Проверка типа приспособления с выбором данных из таблицы
Имеется возможность создания «локальных» условий с дальнейшим их вызовом из «глобальных» условий с помощью оператора «ВыполнитьУсл» (рис.
4).
Рис. 4. Пример использования вызова выполнения условий
Уникальным свойством системы «ТехноПро» является возможность автоматического проектирования технологических процессов. Основой автоматического проектирования являются параметризованные «Общие» технологические процессы (ОТП). На рис. 5 приведено описание параметрического перехода отрезки заготовки в операции «Токарная». При автоматическом формировании технологического процесса система «ТехноПро» выполнит, указанные в переходе условия: «Расход черных металлов», «Партия деталей» и «Диаметр заготовки».
Рис. 5. Параметрический переход с условиями
Условие «Партия деталей» (рис. 2) указано для перехода отрезки операции «Токарная» и для перехода операции «Заготовительная», но только с отрицанием. Таким образом, задана взаимозаменяемость переходов и операций.
Автоматическое проектирование
После проведения подготовительной работы, описанной в предыдущем разделе, можно начинать пользоваться плодами труда.
Для того, чтобы «ТехноПро» сформировала технологический процесс и выполнила расчеты достаточно задать исходные данные и запустить процесс проектирования. Исходные данные могут быть получены с электронных чертежей или считаны с бумажных.
Например, введены исходные данные общих сведений (по чертежу): материал детали «Ст 3 ГОСТ 2590-71»; масса детали М=0,15 кг; твердость детали «Gв =>120 кг/мм2»; габаритные размеры детали D=24h20 мм; L=45 мм (рис. 6). Исходные данные описания конструкции, в том числе включают указание количества индивидуальных заготовок К=1.
Рис. 6. Часть исходных данных для автоматического проектирования
После нажатия кнопки «Сформировать» запускается процесса проектирования ТП. В ходе его выполнения, в зависимости от объема партии «ТехноПро» вставляет в проектируемый ТП операцию «Заготовительная» или переход отрезки в операции «Токарная».
В зависимости от применяемого в операции оснащения (патрона или цанги, резца или полотна) рассчитываются параметры, требуемые для вычисления норм расхода и норм времени.
Определяется диаметр заготовки Dз и длина заготовки Lз с расчетом межоперационных припусков. Автоматически заполняется графа «Профиль и размеры». Рассчитываются: норма расхода металла Нg (кг) и коэффициент использования металла КИМ (рис. 7).
Рис. 7. Операции ТП и рассчитанные параметры расхода материала
Сформированный технологический процесс и значения рассчитанных параметров можно выдать в виде требуемых форм технологических документов.
Расчет заготовки. Определение КИМ — Мегаобучалка
Введение
Современное машиностроение отличается интенсивным расширением многообразия выпускаемой продукции.
За последние 25-30 лет сложность машин как объекта производства увеличилась в 4-6 раз. Повышение технических характеристик машин и увеличение числа их функций приводит к увеличению числа деталей и сборочных единиц, входящих в машину, усложнению их конструкции и повышению точности изготовления, замена традиционных материалов на новые, обладающие улучшенными физико-механическими свойствами.
В этих условиях автоматизация основных и вспомогательных технологических процессов служит основным средством повышения эффективности производства.
В автоматизированном производстве резко повышается требования к качеству каждого этапа производственного цикла, организации переналаживаемых, гибких технологических процессов и применению технологий с малым участием людей.
Поэтому при внедрении автоматизации большое внимание уделяется использованию микропроцессоров и электронно-вычислительной техники, гибких производственных систем, автоматизации контроля и управления технологическими процессами, загрузки оборудования, транспортировки деталей и сборочных единиц.
Автоматизация способствует интенсификации технологических процессов и снижению себестоимости изготовления изделий машиностроения, в корне меняет условия работы в промышленности, сглаживая противоречия между трудом умственным и физическим
Описание и назначение детали
Червячные передачи применяют при небольших и средних мощностях, обычно не превышающих 50 кВт. Применение при больших мощностях неэкономично из-за сравнительно низких КПД и требует специальных мер для охлаждения передачи во избежание сильного нагрева.
Червячные передачи широко применяют в станках, подъёмно-транспортные машинах и т.д. При проектировании передач, состоящих из зубчатых и червячных пар, червячную пару рекомендуется применять в качестве быстроходной ступени, т.к. при увеличении окружной скорости червяка создаются более благоприятные условия для образования устойчивого масленого клина в червячном зацеплении и, следовательно, уменьшается потери на трении. Червячные передачи во избежание их перегрева предпочтительно использовать в приводах периодического действия.
Архимедов червяк в осевом сечении имеет прямоугольный профиль равнобедренной трапеции, аналогичный профилю инструментальной рейки. Угол между боковыми сторонами профиля витка очерчены архимедовой спиралью. В настоящие время наиболее распространены передачи с архимедовым червяком.
Архимедовы червяки подобно ходовым винтам с трапециидальной резьбой. Основным способом их изготовления являются:
1. нарезание резцом на токарно-винторезном станке.
2. нарезание модульной фрезой на резьбофрезерном станке.
Определение и характеристика заданного типа производства
Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий изготовленных или ремонтируемых периодически повторяющимися партиями. В серийном производстве организационно технические условия характеризуются преобладанием универсального оборудования, используют универсальное, специализированное и специальное оборудование, в том числе станки с числовым программным управлением (ЧПУ), многоцелевые станки, гибкие производственные системы (ГПС), приспособленные к выполнению определенных видов обработки небольшим количеством изделий в партии, большим разнообразием приемов, менее детальной разработкой технологического процесса. Это вызывает необходимость периодической переналадки оборудования, прерывает приобретенный рабочий ритм в выполнении отдельных приемов и переходов и переключает его на выполнение другой работы требующей определенного времени на ее освоение и приобретение необходимых навыков и ритма.
Вследствие этого, требуется более высокая квалификация рабочих, обладающих разносторонними навыками в выполнении значительно большего круга приемов, содержащих большое количество приноровительных, т.е. более замедленных по темпу исполнения движений.
Технические условия на материал
Стали 40Х ГОСТ 4543-71 имеет следующие свойства.
Физические свойства
γ=7,817
λ=0,11
α=13,4
Механические свойства
σт=80
σв=100
δ=10
φ=45
αн=6
HB=217
Расчет заготовки. Определение КИМ
Определяем коэффициент использования материала (КИМ) из проката и штамповки. При прокате:
При штамповке:
КИМпр < КИМшт
Следовательно, для уменьшения расхода металла в стружку нужно выбрать метод получение заготовки — штамповка.
Расчет припусков
(0.
004 сек.)2.3 Расчет припусков на обработку.
Общим припуском на обработку называется слой материала, удаляемый с поверхности исходной заготовки в процессе механообработки с целью получения готовой детали.
2.4 Расчет массы заготовки и Ким.
П – постоянная
D – максимальный диаметр заготовки
–максимальная длина заготовки
j – плотность металла
П = 3,14
j =
Коэффициент
использования материала (Ким) определяется
после выбора заготовки. Основным
показателем прогрессивности норм
расхода материалов является коэффициент
использования. Чем ближе коэффициент
использования к единице, тем более
прогрессивна выбранная технология
изготовления той или иной детали.
Коэффициент использования металла
(КИМ) определяется, как отношение массы
детали (чистого веса) к норме расхода
металла на изготовление детали.
,
где – масса детали;
–масса заготовки.
Исходными данными для расчета норм расхода являются:
1. Масса (чистый вес) детали, в кг. 2. Материал, твердость детали. 3. Технологический процесс изготовления детали — с оснащением, применяемым в операциях и переходах. Полученные коэффициенты характеризуют количество металла ушедшего в стружку. Если КИМ=0,65%, то 65% металла ушло в деталь, а остальные 35% в стружку.
; X% материала ушло в деталь, X% в стружку.
; X% материала ушло в деталь, X% в стружку.
2.5 Разработать маршрутный технологический процесс
№ Операции | Название операции |
| Оборудование |
| |||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||
005 |
| Токарная с ЧПУ |
|
|
| Станок токарный с ЧПУ 16А20Ф31 |
| ||||
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||
010 |
| Токарная с ЧПУ |
|
|
| Станок токарный с ЧПУ 16А20Ф31 |
|
| |||
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
015 |
| Токарная с ЧПУ |
|
|
| Станок токарный с ЧПУ 16А20Ф31 |
|
| |||
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||
020 |
| Шлицефрезерная |
|
|
| Станок шлицефре-зерный 5А352 |
|
| |||
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||
025 |
| Фрезерная |
|
|
| Станок шпоночно-фрезерный 692 Д |
|
| |||
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||
030 |
| Слесарная |
|
|
| Верстак |
|
| |||
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||
035 |
| Моечная |
|
|
|
|
|
| |||
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||
040 |
| Шлифовальная |
|
|
| Круглошлифовальный станок 3Б151 | |||||
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||
045 |
| Шлифовальная |
|
|
| Круглошлифовальный станок 3Б151 |
|
| |||
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||
050 |
| Шлифовальная |
|
|
| Круглошлифовальный станок 3Б151 |
|
| |||
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||
055 |
| Шлицешлифовальная |
|
|
| Станок шлицешлифовальный 3451Г |
|
| |||
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||
060 |
| Шлицешлифовальная |
|
|
| Станок шлицешлифовальный 3451Г |
|
| |||
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||
065 |
| Разметка |
|
|
|
|
|
| |||
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||
070 |
| Сверлильная |
|
|
| Станок вертикально-сверлильный 2Н125 |
|
| |||
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||
075 |
| Слесарная |
|
|
| Верстак |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
080 |
| Моечная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
085 |
| Контрольная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.
3 Расчет припусков на обработку.
3 Расчет припусков на обработку.Общим припуском на обработку называется слой материала, удаляемый с поверхности исходной заготовки в процессе механообработки с целью получения готовой детали.
В курсовом проекте я рассматриваю 2 способа получения заготовок: литье в землю, литье в кокиль. Для среднесерийного производства наиболее выгодным по стоимости и КИМ является литье в землю.
У заготовок, получаемые литьем, поверхностный слой имеет твердую корку. Для нормальной работы режущего инструмента необходимо чтобы глубина резания была больше чем толщина корки отливки. Исходя из этого требования и должен быть назначен припуск. Толщина корки бывает различной, она зависит от материала, размеров отливки и способов литья; для отливок из серого чугуна 1-2мм; для отливок из стали 1-3мм.
Для расчета общего припуска на чертеже я выбираю по чертежу детали
самую
точную поверхность Ø72Н7 – внутренняя
поверхность.
.
Расчет припусков произвожу табличным способом.
Технологические операции и переходы | Элементы припуска | Расчет-ный припуск 2Zmin | Расчет-ный размер, мм | Допуск,мкм. | Предельный размер | Предельное значение припусков, мкм | ||||||||||
Rmax | H | ∆ | Наиб. | Наим. | Наиб. | Наим. | ||||||||||
Заготовка, литье в землю | 200 | 300 | 2 | 160 | — | 69,84 | 1200 | 69,8 | 68,6 | — | — | |||||
Черновое сверление | 25 | 50 | 2 | 160 | 1324 | 71,17 | 740 | 71,1 | 70,4 | 1,3 | 1,8 | |||||
Чистовое сверление | 6,3 | 25 | 2 | 160 | 474 | 71,64 | 120 | 71,6 | 71,5 | 0,5 | 1,1 | |||||
Развертывание | 1,6 | 10 | — | — | 386,6 | 72 | 30 | 72,03 | 72 | 0,43 | 0,5 | |||||
Для расчета выбираю формулу 2Zmin = 2(Rmax+h+), где
Rmax
– максимальная высота профиля
шероховатости, полученная на предшествующем
переходе (Rmax=1,2Rz=6Ra)
Rz=200.
h – глубина дефектного слоя, полученная на предшествующем переходе.
— суммарное пространственное отклонение расположения обрабатываемой поверхности на предшествующем переходе.
–погрешность установки заготовки при выполненном переходе.
Первая колонка заполняется по технологическому процессу
Колонка №2; 3; 4; 5, вбираются по Справочнику технолога машиностроения (СТМ 1или СТМ 2) в зависимости от типа заготовки, от вида приспособлений.
Колонка № 6 получает из расчета:
1) 2Zmin=2(200+300+)=1324
2) 2Zmin=2(25+50+)=474
3) 2Zmin=2(6.3+25+)=386.6
Колонка №7 заполняется и расчета:
(№7-№6=№7)
1)72-0,386=71,64
2)71,64-0,474=71,17
3)71,17-1,324=69,84
Колонка № 8 заполняется по СТМ 2 стр.661
Колонка № 9 значения переписываются с колонки №7
Колонка № 10 заполняется из расчета №8-№7
Колонка № 11 заполняется из полученных значений колонки №9
1) 69,8-71,1=1,3
2) 71,1-71,6=0,5
3) 71,6-72,03=0,43
Колонка №12 заполняется аналогично колонки №11, но расчет ведется из колонки № 10
1) 68,6-70,4=1,8
2) 70,4-71,5=1,1
3) 71,5-72=0,5
2. 4 Расчет массы заготовки и Ким
4 Расчет массы заготовки и КимКоэффициент использования материала (Ким) определяется после выбора заготовки. Основным показателем прогрессивности норм расхода материалов является коэффициент использования. Чем ближе коэффициент использования к единице, тем более прогрессивна выбранная технология изготовления той или иной детали. Коэффициент использования металла (КИМ) определяется, как отношение массы детали (чистого веса) к норме расхода металла на изготовление детали.
,
где – масса детали;
–масса заготовки.
Исходными данными для расчета норм расхода являются:
1. Масса (чистый вес) детали, в кг. 2. Материал, твердость детали. 3. Технологический процесс изготовления детали — с оснащением, применяемым в операциях и переходах. Полученные коэффициенты характеризуют количество металла ушедшего в стружку. Если КИМ=0,65%, то 65% металла ушло в деталь, а остальные 35% в стружку.
; 80% материала ушло в деталь, 20% в стружку.
;
77% материала ушло в деталь, 23% в стружку.
Показатель использования материала, Ким. [9]
Технолог выбирает тот сортамент заготовки (см. табл. 9), который максимально приближен к охватывающему размеру детали (толщина плоско- параллельной детали или наибольший диаметр детали в виде тела вращения ). Размеры заготовки должны быть больше размеров детали с учетом максимального припуска на обработку.
Если в качестве заготовок при обработке резанием применяют отливки, штампованные заготовки, заготовки, получаемые методом порошковой металлургии и т.д., то показатель использования материала повышается.
Если размеры поверхностей малы, то габариты заготовки увеличивают для закрепления заготовки в зажимном приспособлении, если при выбранном технологическом процессе эту часть заготовки невозможно обработать.
Показатель использования материала определяется соотношением:
Kим= | (7) |
где: Vз и Vд объём заготовки и обработанной детали (без покрытий),
рассчитываемые по формулам
стереометрии.
Таблица 9
Возможные размеры заготовок
Диаметры прутков, мм.: |
5.0, 5.5, 6.0, 6.5, 7.0, 7.5, 8.0, 8.5, 9.0, 9.5, 10.0, 11.0, 12.0, 13.0, 14.0, 15.0, 16.0, 17.0, 18.0, 19.0, 20.0, 21.0, 22.0, 24.0, 25.0, 27.0, 28.0, 30.0, 35.0, 36.0, 38.0, 40.0, 42.0, 44.0, 45.0, 48.0, 50.0, 52.0, 53.0, 54.0, 55.0, 56.0, 58.0, 60.0, 62.0, 63.0, 65.0, 68.0, 70.0, 72.0, 75.0, 78.0, 80.0, 82.0, 85.0, 90.0, 95.0, 100.0, 105.0, 110.0, 115.0, 120.0, 125.0, 130.0, 135.0 |
от 160 до 200 через 10 мм. от 210 до 250 через 10 мм. |
Толщины
листов и полос, мм. |
4.0, 5.0, 6.0, 7.0, 8.0, 9.0, 10.0, 11.0, 12.0, 13.0, 14.0, 15.0, 16.0, 17.0, 18.0, 19.0, 20.0, 21.0, 22.0, 25.0, 28.0, 32.0, 36.0, 40.0, 45.0, 50.0, 56.0, 60.0 |
:Пример расчета комплексного показателя технологичности
Последовательность и содержание расчета комплексного показателя технологичности KT поясним на основе рассмотрения показанной на рис. 3 детали “маховик”, изготавливаемой из стали 40. Комплексный показатель технологичности KT определяется по формуле (1), причем значения весовых коэффициентов приведены в табл. 2. Следовательно, задача сводится к определению входящих в формулу (1) частных показателей технологичности Ki.
Рис 3. Деталь МАХОВИК ( стали 40).
Рис.
4 Пример указания элементарных
поверхностей на рассматриваемой детали.
1. Показатель обрабатываемости материала Kом
В соответствии с рис. 1 определяем, что для стали 40 коэффициент относительной обрабатываемости Kv = 1.2 . Откладывая это значение Kv по оси абсцисс диаграммы, показанной на рис. 2, находим, что показатель обрабатываемости материала составляет
Kом = 0.67.
Таблица 9.
Конструктивные параметры детали «Маховик»
№. Пов. | Форма | Ra, мкм | IT | Раз- мер, мм | Вид обработки | Дополнительные требования | Примечание |
1. | Цилиндр | 2.5 | 9 | 40 | точение | нет | |
2. | Конус | -“- | -“- | -“- | -“- | ||
3. | Цилиндр | -“- | -“- | 30 | -“- | -“- | |
4. | Пл-сть | -“- | -“- | 3 | -“- | -“- | |
5. | Конус | -“- | -“- | 5 | -“- | -“- | |
6. | Цилиндр | -“- | -“- | сверление | -“- | ||
7. | Пл-сть | -“- | -“- | 22 | точение | -“- | |
8. | -“- | -“- | -“- | 2 | -“- | -“- | |
9. | Цилиндр | -“- | -“- | 12 | -“- | -“- | |
10. | -“- | -“- | -“- | 9 | -“- | -“- | |
11. | Пл-сть | -“- | -“- | 10.4 | долбление | -“- | НУ |
12. | -“- | -“- | -“- | 3 | -“- | есть | НУ |
13. | -“- | -“- | -“- | -“- | -“- | -“- | НУ |
14. | -“- | -“- | -“- | 40 | точение | нет | |
15. | -“- | -“- | -“- | 37 | -“- | -“- | |
16. | Конус | -“- | -“- | 9 | -“- | -“- | |
17. | Пл-сть | -“- | -“- | 31 | фрезеров. | -“- | |
18. | -“- | -“- | -“- | 4 | -“- | есть | |
19. | -“- | -“- | -“- | -“- | -“- | -“- | |
20. | -“- | -“- | -“- | 25 | -“- | -“- | |
21. | Цилиндр | -“- | -“- | 3.6 | сверление | нет | |
22. | Конус | -“- | -“- | 2 | -“- | -“- | |
23. | Пл-сть | -“- | -“- | 4 | точение | -“- | |
24. | Цилиндр | -“- | -“- | 3 | сверление | -“- | НТ |
25. | -“- | -“- | -“- | 4 | фрезеров. | -“- | |
26. | -“- | -“- | -“- | -“- | -“- | -“- | |
27. | -“- | -“- | -“- | 36 | точение | -“- |
2. Показатель сложности конструкции детали Kсл
Для определения этого показателя по формулам (4) и (5) необходимо заполнить таблицу конструктивных параметров детали (табл. 9). Составление таблицы следует начать с нумерации всех поверхностей детали, как это показано на рис. 4. Номера поверхностей детали составляют первую графу табл. П. 2.
Далее в табл. 9 приводятся сведения о форме и характерных размерах каждой поверхности, способе её получения (вид обработки резанием), требуемой шероховатости и требуемом квалитете обработки. Кроме того, для каждой поверхности указывается наличие требований по точностям формы и взаимного
расположения (дополнительные требования), а также (в примечаниях) её не технологичность и неунифицированность.
Расчет по формуле (3) показателя сложности конструкции детали Kслсводится к определению входящих в формулу (4) уточнений Ai. Уточнение Ai определяется по табл. 4 в зависимости от количества поверхностей детали, подвергаемых обработке резанием.
Для рассматриваемого случая следует отметить, что поверхности №7, №8 и №9 образуются одновременно одним инструментом — канавочным резцом, поверхности №11, №12 и №13 образуются одновременно одним долбежным резцом, поверхности №18, №19, №20 №25, №26 — одновременно одной концевой фрезой, поверхности №21 и №22 — одновременно одним сверлом.
Получаем AК = 0. Поскольку здесь за одну поверхность принимается каждая указанная совокупность поверхностей, обрабатываемая резанием, то видно, что количество поверхностей, обрабатываемых таким образом, есть число, меньшее 20.
AР = 0.2 т.к. к нашей детали предъявлено два требования по точности расположения поверхностей в пределах до 0.05 мм. Это требования по соосности пов. (№18, №19, №20) и (№11, №12, №13) (группа учитывается как одна поверхность, т.к. их обработка происходит за один рабочий ход инструмента соответственно) с поверхностью №9.
AВ = 0.1 т.к. для получения данной детали необходимы: точение, фрезерование, сверление, шлифование — четыре вида обработки резанием.
Уточнение Ai , входящее в коэффициент Kс, определяется по формуле (5), причем общее количество обрабатываемых резанием точнее 10-ого квалитета поверхностей составляет N = 27.
m1 = 0 — Поле допуска поверхности №1 принадлежит 9-ому квалитету точности, и номинальный размер поверхности лежит в интервале от 30 до 50 мм. Следовательно, оптимальная зона из табл. 5 для этой поверхности — зона 3. К пов. №1 предъявлено требование по шероховатости: Ra = 2.5 мкм. Следовательно, по параметру шероховатости эта поверхность должна попасть в зону 3. В результате имеем, что пов. № 5 отстоит от оптимальной зоны на одну зону. Поэтому m5и равен 1.
Аналогичные рассуждения для пов. № 6, № 7, № 8, № 9, № 10, № 16, № 21, № 22, № 24, №25, №26. Поскольку поверхности 7, 8, 9, а также 25, 26 считаются за одну, то на одну зону от оптимальной отстоят всего 9 поверхностей.
Для пов. № № 11,12,13 рассуждения аналогичные рассуждениям для пов. № 1, только их номинальный размер лежит в интервале св. 18 до 30 мм. Для них также m11равен 0.
Итак:
AС = 0.1 ( 0 12 + 1 9 + 0 3 ) = 0.9
В формулу (5) для Kc нужно подставить AС = 0.9
Имеем:
Kк = 1.0 — AК = 1.0 — 0.0 = 1.0 ;
Kо = 1.0 — AР = 1.0 — 0.2 = 0.8 ;
Kв = 1.0 — AВ = 1.0 — 0.1 = 0.9 ;
Kс = 1.0 — AС = 1.0 — 0.9 = 0.1 ;
Тогда:
Kсл = 0.25 (Kк + Kо + Kв + Kс ) =
= 0.25 ( 1.0 + 0.8 +0.9 + 0.1 ) = 0.7
Коэффициент использования материалов: формула расчета, пример
Основной целью деятельности любого коммерческого учреждения является максимизация прибыли. Это означает необходимость сокращения издержек. Коэффициент использования материалов – показатель, который позволяет оценить рациональность последних, их необходимость для получения конечного результата. Если фирма тратит слишком много ресурсов впустую, то она не может быть успешной. Максимизация прибыли возможна в условиях конкуренции только за счет минимизации издержек.
Производство как процесс
Определение коэффициента использования материалов позволяет оценить, является ли выпуск продукции эффективным и рациональным. Затем, если показатель нас не удовлетворяет, мы должны попытаться изменить ситуацию. Однако это совершенно невозможно, если не иметь представления о производственном процессе. Поэтому для начала рассмотрим его на примере машиностроительной отрасли. Она удобна для анализа, поскольку производственный процесс на большинстве предприятий данного направления является сходным.
На первой стадии происходит создание из сырья и материалов заготовок. Уже здесь мы можем столкнуться с издержками. Чем больше сырья тратится впустую, тем сильнее коэффициент использования материалов будет отклоняться от единицы. Вторая стадия связана с обработкой заготовок и приданием им требуемой конфигурации. Естественно, это также сопряжено с издержками. Причем они зависят от эффективности начального этапа. На третьей стадии происходит уже предварительная и непосредственная сборка изделий.
Показатели производственных факторов
Выпускаемая продукция может характеризоваться как в физических единицах, так и в стоимостном выражении. Все понимают, что фирма может продолжать свое функционирование тогда, когда ее доход превышает затраты. Однако с чем связаны последние? Рассмотрим трехфакторную модель. Для того чтобы выпустить продукцию, нам нужны орудия труда. Это наши основные фонды. Рациональность и эффективность производства зависит от того, как мы их используем: интенсивно или экстенсивно. Характеризует же эффективность данных факторов фондоотдача. Используется и обратный данному показатель.
Также для выпуска продукции нужны предметы труда. Это наши оборотные фонды. Вот как раз их и характеризует коэффициент использования материалов. Эффективность же указывает показатель, уже упомянутый при описании основных фондов. Это материалоотдача. Наконец, важным фактором производства является рабочая сила. Она также может использоваться экстенсивно и интенсивно. И это влияет на наши издержки. Показателем эффективности рабочей силы является производительность персонала и трудоемкость продукции. Это также обратные показатели.
Коэффициент использования материала
Формула данного показателя характеризует фактор оборотных фондов. Также использование предметов труда отражает выход готовой продукции. Последний показатель, как правило, применяют в отраслях, где происходит первичная обработка сырья.
В обрабатывающей же промышленности чаще рассчитывают коэффициент использования материалов. Отражают, какой процент сырья должен был содержаться в готовой продукции, и как все выглядит в реальности. Выделяют два вида коэффициентов использования.
Плановый
Первый вид показателя, как это ясно из названия, является прогнозным. Он используется при планировании дальнейшей деятельности и построении стратегии развития. Формула выглядит следующим образом: Кпл = Мч/Мн. В ней используются следующие условные обозначения: Кпл – это плановый коэффициент использования, Мч – чистый вес изделия, Мн – расход материалов по установленным нормам. Как видно из формулы, он слабо отражает реальную ситуацию. Норма устанавливается для гипотетической ситуации. На самом деле мы можем столкнуться с гораздо большими, чем планировалось, издержками.
Фактический
Данный показатель уже реальнее характеризует использование предметов труда. Введем условные обозначения. Пусть Кф – это фактический коэффициент использования, Мч – чистый вест изделия, как и в предыдущем случае, а Мф – реально израсходованный материал. Тогда формула будет выглядеть следующим образом: Кф = Мч/Мф.
Легко заметить, что в обоих случаях коэффициент может принимать значения от 0 и до 1. Однако единице в реальности он равен быть не может. Всегда какая-то часть материала растрачивается, но не содержится в готовой продукции. Но важно понимать, что его часть можно использовать повторно или переработать, что рассматриваемый коэффициент не учитывает. Поэтому производственный процесс всегда нужно анализировать комплексно, а не просто сосредотачиваться на цифрах.
Норма расхода материала
Это еще один важный показатель, который характеризует условия в отрасли. Введем условные обозначения. Пусть С – это норма расхода материала, а Кф – число единиц фактически выпущенной продукции. Для формулы нам также понадобится фактический коэффициент использования материалов – Мф. Пусть Нед – это норма расхода на единицу выпущенной продукции. Тогда С = (Мф/Кф*Нед)*100%.
Факторы улучшения эффективности
Рациональное использование материалов позволяет фирме максимизировать прибыль. Однако многое зависит от ситуации по отрасли в целом.
На норму расхода материалов влияют следующие факторы:
- Совершенствование технологии производственного процесса. Если предприятие и отрасль развиваются, то со временем получается всем меньше брака на единицу выпускаемой продукции. А это означает, что материал начинает использоваться более рационально, а издержки уменьшаются.
- Совершенствование технической подготовки производственного процесса. Здесь речь идет об улучшении конструкций деталей, выбора заготовок и материала.
- Совершенствование организации производственного процесса. Сюда можно включить развитие кооперации между отделами, углубление специализации, улучшение процессов планирования.
Пример
Рассмотрим раскрой ДСП для изготовления деталей. Чем он рациональнее, тем меньше материала мы тратим впустую. Коэффициент использования в данном случае будет равен соотношению площадей штампуемой детали и заготовки. Чем лучше раскрой ДСП, тем ближе к единице данный показатель. Но каким же он должен быть?
Мы никак не можем изменить площадь штампуемой детали. Ее размеры четко установлены. Однако мы можем повлиять на площадь заготовки. Она определяется путем умножения шага между деталями на длину полосы. Чем экономичнее расположены контуры будущих заготовок, тем меньше промежутки между ними. А это означает уменьшение расхода материала. Таким образом, из одного и того же количества сырья предприятие сможет сделать больше продукции. Издержки уменьшатся, а прибыль возрастет.
Заводские нормы загрузки| Малый бизнес
Билли Нордмайер, MBA, Массачусетс
Загрузка фабрики, называемая загрузкой производственных мощностей, — это скорость, с которой производственные мощности фабрики используются для производства товаров. Большинство малых предприятий могут попытаться увеличить прибыль за счет увеличения производительности или использования имеющихся производственных мощностей. За счет улучшения использования фабрики или отказа от резервных мощностей снижается стоимость каждой производственной единицы.
Производственная мощность
Производственная мощность завода — это общий объем продукции, который завод может производить за определенный период времени с использованием имеющихся ресурсов.Производственная мощность, измеряемая в производственных единицах, снижается, если оборудование завода отключается для обслуживания или ремонта. Напротив, производственная мощность увеличивается, если в день работает более одной смены.
Заводская загрузка
Заводская загрузка или использование производственных мощностей означает степень, в которой малый бизнес использует свои производственные мощности. Величина общей производственной мощности завода, которую он использует в определенный момент времени, является его загрузкой. Использование производственных мощностей связывает количество, которое компания может произвести на фабрике, с фактической производительностью фабрики и является фактором спроса.По мере увеличения спроса загрузка мощностей увеличивается, а с падением спроса загрузка мощностей падает. Компании измеряют загрузку фабрики на уровне завода.
Коэффициент использования завода
Коэффициент использования завода связывает фактическое количество единиц, произведенных заводом в течение периода времени, с количеством единиц, которое завод может производить, используя существующие мощности. Чтобы рассчитать коэффициент использования завода, вы умножаете фактическую производительность завода в месяц или год на 100 и делите это число на максимальную производительность завода в месяц или год.Например, предположим, что фактический объем производства завода составляет 500 единиц в месяц, хотя он может производить 1000 единиц в месяц. Процент использования фабрики равен 500, умноженному на 100, равно 50 000, деленным на 1000 единиц, или 50 процентам.
Заводские нормы загрузки и производственные затраты
Компания распределяет постоянные затраты на каждую произведенную единицу продукции. В результате с увеличением количества произведенных единиц постоянные затраты на произведенную единицу продукции уменьшаются. Например, предположим, что завод несет постоянные затраты в размере 10 000 долларов в месяц.Если завод производит только 500 единиц, фиксированная стоимость единицы равна 10 000 долларов, разделенных на 500 единиц, или 20 долларов за единицу. Если завод работает на 100 процентов, фиксированные затраты на единицу равны 10000 долларов, разделенных на 1000 единиц, или 10 долларов на единицу. В этом случае, если все остальное останется прежним, компания получит выгоду от увеличения производства до 1000 единиц, потому что это снизит фиксированные затраты на единицу, что может увеличить прибыль на единицу.
Источники
Составитель биографии
Билли Нордмайер работает консультантом, консультируя малый бизнес и компании из списка Fortune 500 по инициативам по повышению производительности, а также по выбору и внедрению программного обеспечения SAP.За свою карьеру она публиковала статьи и тексты о бизнесе и технологиях. Нордмайер имеет степень бакалавра бухгалтерского учета, степень магистра международного менеджмента и степень магистра делового администрирования в области финансов.
Общие сведения о коэффициентах использования мощностей | Wrike
Коэффициенты использования мощностей — отличный способ понять эффективность и продуктивность проекта или рабочего места. Понимание того, какую часть ваших потенциальных мощностей вы используете, является ключом к оценке прибыльности вашего бизнеса.
Независимо от того, идет ли речь о мониторинге физического объема производства или производительности сотрудников, отслеживание использования производственных мощностей имеет жизненно важное значение для выявления возможностей повышения производительности и увеличения прибыли.
Что такое загрузка мощностей?
Вместимость — это максимальное количество чего-либо, что может быть произведено, удержано, сохранено или размещено. В бизнесе емкость может относиться к любому активу, связанному с созданием продуктов или услуг.
Это может быть показатель производственных мощностей и оборудования (т.д., сколько продукции может выпускать завод за день, неделю или месяц?) Или он может оценить мощность сотрудников (то есть, сколько рабочих часов у вашей команды есть в наличии для работы над оплачиваемыми проектами?)
Использование мощности определяет процент использования мощности в течение заданного периода. Контролируя использование производственных мощностей, компании могут определить, насколько эффективно они работают. Например, если компания постоянно работает с загрузкой примерно 50%, то в среднем половина ее ресурсов простаивает.
Как рассчитать загрузку мощностей
Коэффициент использования мощности рассчитывается и выражается по формуле коэффициента использования мощности:
(фактическая используемая мощность / общая мощность) x 100
или
(Фактический выход / потенциальный выход) x 100
Предположим, что потенциальная производительность вашей команды составляет 30 оплачиваемых часов в день. После отслеживания фактических оплачиваемых часов вы обнаружили, что вчера за работу клиента было потрачено только 24 часа.Таким образом, коэффициент использования производственных мощностей вашей команды вчера составлял 80% (24/30 x 100)
Вы также можете выполнить расчет загруженности сотрудников для каждого члена вашей команды, чтобы увидеть, работают ли определенные люди хуже или лучше остальных.
Как правило, вам необходимо отслеживать использование в течение длительного периода времени, чтобы убедиться, что вы не просто оцениваете производительность на основе плохого дня или недели. Один из способов сделать это — взять итоги за период. Например, если вы хотите рассчитать потенциальную мощность за месяц, вы умножаете возможные оплачиваемые часы в день на количество рабочих дней в месяце.
Чтобы найти среднюю ставку для всех сотрудников, вы можете рассчитать общие потенциальные и фактические оплачиваемые часы для каждого за установленный период (т. Е. Шесть сотрудников x пять часов в день x 20 дней в месяц). Или вы можете найти все их индивидуальные коэффициенты использования и использовать эту формулу:
Общий коэффициент использования сотрудников / Общее количество сотрудников
Например, если у вас есть два сотрудника, один с коэффициентом использования 80%, а другой с коэффициентом использования 90%, то формула будет выглядеть так:
(80% + 90%) / 2 = 85%
Каков идеальный коэффициент использования производственных мощностей?
100% загрузка мощности соответствует полной мощности.Однако, как правило, это нереальная цель. Некоторые исследования показывают, что 100% -ное использование вредно, поскольку может привести к выгоранию и снижению качества работы.
Итак, каков идеальный коэффициент использования производственных мощностей?
Один из способов ответить на этот вопрос — изучить тенденции и ориентиры для вашей отрасли и установить среднее значение в качестве цели. Другой вариант — посмотреть на исторические показатели вашего бизнеса. Например, допустим, ваш самый высокий месячный коэффициент использования за последние двенадцать месяцев составлял 85% — вы можете выбрать его в качестве идеального показателя.Последний вариант — рассчитать идеальную ставку на основе затрат вашего бизнеса, цен на продукты или услуги и целевых показателей прибыли.
Формула:
(затраты + прибыль) / потенциальная мощность x оплачиваемая ставка) x 100
Иногда также выражается как:
((Затраты на ресурсы + накладные расходы + маржа прибыли) / потенциальная мощность x оплачиваемая ставка) x 100
Предположим, у вас есть сотрудник, который стоит 60 000 долларов в год, и вы распределяете накладные расходы в размере 2,5% от затрат на рабочую силу.Теперь предположим, что ваша цель — 20% прибыли, а оплачиваемая ставка составляет 65 долларов в час.
Если их потенциальная мощность составляет пять оплачиваемых часов в день из 260 рабочих дней в год или 1300 часов в сумме, формула будет выглядеть так:
((60 000 + (60 000 x 2,5%) + (0,20 x 61 500)) / 1300 часов x 65 долл. США / час) x 100
(73,800 / 84,500) х 100
87,3%
В этом сценарии идеальная загрузка производственных мощностей составляет 87,3%.
Как улучшить использование производственных мощностей в бизнесе
Если ваш идеальный коэффициент использования производственных мощностей кажется непростой задачей, вы можете изменить одну из других переменных в формуле, чтобы достичь более достижимого уровня.
Вот некоторые варианты снижения целевого коэффициента использования производственных мощностей:
- Снизить затраты на сотрудника (возможно, за счет замены более низкооплачиваемым сотрудником)
- Уменьшите накладные расходы
- Уменьшите целевую прибыль
- Повышение потенциальной способности сотрудника (за счет ограничения не оплачиваемой работы или неоплачиваемой сверхурочной работы)
- Повышение ставки, которую вы взимаете с клиентов за усилия этого сотрудника
Многие из этих вариантов имеют отрицательные побочные эффекты.Например, если вы используете более дешевого сотрудника, у вас может быть более низкое качество работы. Но если вы увеличите оплату труда сотрудника, вы можете потерять клиентов. Итак, прежде чем снижать целевые показатели, стоит сосредоточиться на улучшении использования производственных мощностей.
Вот несколько способов улучшить коэффициент использования производственных мощностей вашего бизнеса:
- Определите слабые звенья . Анализируя использование каждого ресурса отдельно, вы можете определить, кто работает неэффективно, и выявить узкие места в вашем процессе.Например, если у вас есть один сотрудник, у которого только 60% мощности, вы можете сосредоточиться на наставничестве, обучении или других вариантах, которые помогут ему стать лучше.
- Сократить необлагаемую оплату работы . Если у ваших сотрудников есть мощность только на пять оплачиваемых часов в восьмичасовой рабочий день, что отнимают остальные три часа? Возможно, вы сможете убрать эти отвлекающие факторы и увеличить их общую потенциальную способность.
- Возьмите больше клиентов / оплачиваемую работу . Возможно, загрузка низкая просто потому, что у вашей команды недостаточно оплачиваемой работы.Если это так, привлечение нового бизнеса и выполнение новых проектов повысит коэффициент использования производственных мощностей.
Мониторинг загрузки мощностей
Понимание степени использования производственных мощностей является важным компонентом оценки прибыльности вашей команды и бизнеса. С Wrike Resource, нашим решением для планирования и планирования ресурсов, вы получаете прозрачность и гибкость, необходимые для балансировки рабочих нагрузок ваших команд и оптимизации использования ресурсов.Хотите узнать больше о том, как Wrike Resource может принести пользу вашему бизнесу? Свяжитесь с нами сегодня.
Коэффициент использования емкости
Определение коэффициента использования мощности
Коэффициент использования производственных мощностей — это показатель, который используется для вычисления скорости, с которой достигаются или используются вероятные уровни выпуска. Результат отображается в процентах и может дать правильное представление об общей халатности, которой подвергается организация в определенный момент времени.Коэффициент использования производственных мощностей также называется эксплуатационной нормой.
Коэффициент использования производственных мощностей также помогает проверить уровень увеличения штучных затрат. Коэффициент использования производственных мощностей лучше всего подходит для компаний, которые производят физические продукты, а не услуги, так как товары легче определить количественно, чем услуги.
Формула, используемая для измерения коэффициента использования мощности:
Коэффициент использования производственных мощностей можно определить по формуле
Фактический выход / потенциальный выход x 100
Например,
Если компания ABC производит 15 000 компьютерных микросхем по цене около 0 долларов.50 за единицу, и если было определено, что компания может в дальнейшем производить 20000 единиц без увеличения стоимости производства, то выясняется, что компания работает с коэффициентом использования производственных мощностей 75%, то есть (15000/20000 * 100 )
Коэффициент использования производственных мощностей дает представление о стоимости производственных мощностей, которые фактически используются в течение определенного периода, и, предоставляя выпуск в процентах, он может дать вам более четкое представление об общем использовании ресурсов и о том, насколько лучше производственная компания может заработать в случае увеличения общего объема производства, не влияя на производственные затраты компании.
Хотя коэффициент использования производственных мощностей важен для принятия некоторых бизнес-решений, его все же недостаточно для обеспечения фактической обратной связи, необходимой для экономических и рыночных условий в данный конкретный момент времени. Снижение процента загрузки мощностей означает замедление экономического роста, увеличение — экономический рост.
Коэффициент использования производственных мощностей не может превышать 100%, поскольку нельзя ожидать, что ни одна машина или человек будут работать с полной загрузкой 100%, максимальный коэффициент использования мощности, который можно ожидать, составляет 90%, поскольку может возникнуть множество проблем, которые могут возникают как с человеком, так и с машиной.У вас может быть несколько проблем, связанных с работой оборудования, которые не позволят вам добиться оптимальной производительности. Точно так же рабочий не всегда может работать на максимум каждый день. Коэффициент использования капитала дает вам не стопроцентную ставку, а показатель, который может помочь вам определить общий результат, который может быть получен.