ISSLEDOV (Проектирование цеха ремонта поршневых компрессоров)

Исследование взаимосвязи изготовления и эксплуатации компрессоров. На основе анализа затрат на изготовление и ремонт выбрать метод ремонта.

В условиях интенсификации машиностроительного производства и увеличения удельного веса сложных изделий, особое значение приобретает проблема поддержания их в постоянной эксплутационной готовности, зависящей как от условий изготовления, так технического обслуживания и ремонта.

Технология производства наряду с обеспечением высокого качества, производительности и низких затрат в производстве изделий, должна обеспечивать такие же показатели и в условиях эксплуатации. Опыт работы изделий показывает, что все этапы жизненного цикла изделия, начиная от разработки конструкций, проектирования технологических процессов, изготовления, технического обслуживания и ремонта, взаимосвязаны. Общая структура взаимосвязи представлена на листе 10. Входным сигналом системы является поток заказов, который после принятия решений управления, организации поступает на вход подсистемы конструкторской подготовки, в которой осуществляется анализ технологичности изделий с точки зрения ремонтопригодности. Далее информация поступает в подсистему технологической подготовки. Здесь решаются вопросы анализа имеющихся дефектов, их устранение, расчет затрат на изготовление и ремонт, их сопоставление и выбор вариантов. Выходом подсистемы является конкретное изделие, поступающее в эксплуатацию.

В связи с тем, что разработка каждого этапа требует больших трудовых затрат, материалов, оборудования, организационных мероприятий, возникает необходимость в их расчетах и их сопоставлениях.

Особенно актуальным является выявление взаимосвязи изготовления и ремонта, а также целесообразности этих работ. В общем виде эта взаимосвязь представлена на листе 10, из которого видно, что кривая стоимости ремонта и кривая стоимости изготовления нового изделия с течением времени пересекаются в точке А, что указывает на равенство стоимости работ. Выбор изготовления или ремонта будет зависеть от затрат на эти работы и цены нового изделия. Далее, если затраты на ремонт больше (точка А), следует изготавливать изделие. Если затраты на ремонт меньше (точка А), изделие следует ремонтировать. Если изделие снято с производства, но продолжает эксплуатироваться, его необходимо ремонтировать независимо от затрат.

Различные технологические процессы восстановления деталей, узлов компрессоров, а также организация ремонтных работ обуславливают их стоимость, что вызывает необходимость их сопостановления и выбора наиболее оптимального и дешевого способа ремонта. Кроме того, стоимость ремонтных работ может оказаться намного выше стоимости изготовления нового компрессора и целесообразность ремонта вообще может оказаться сомнительной. Выбор оптимального варианта ремонта зависит также от того, находятся данные компрессоры в производстве или сняты с производства, но еще эксплуатируются.

Задачей экономического анализа является сопоставление различных вариантов ремонта и выбор наиболее эффективного. Для компрессоров, не снятых с производства, расчет показателей проводят с целью выбора такого способа ремонта, стоимость которого не превышала бы стоимости изготовления нового компрессора. При ремонте компрессоров, снятых с производства, но находящихся в эксплуатации, особенно актуальна задача проведения ремонта в кратчайшие сроки с минимальными затратами труда и материалов.

Решение о целесообразности проектируемой технологии ремонта принимается на основе анализа годового экономического эффекта, определяемого сопоставлением суммарных затрат по различным видам ремонта и изготовления изделия [5].

Годовой экономический эффект рассчитывают на годовой объем ремонтируемых деталей, узлов, изделий и определяют по формуле:

Э = (С1+К1)*В2/В1 – (С2+К2) , (*)

где С1, С2 – себестоимость годового выпуска деталей или ремонта изделий по сравниваемым вариантам, у.е.;

К1, К2 – капитальные вложения по сравниваемым вариантам ремонта, у.е.;

В1, В2 – годовой объем ремонтируемых изделий, шт., по сравниваемым вариантам;

(С1+К1) и (С2+К2) – суммарные затраты на годовой ремонт деталей по сравниваемым вариантам, у.е..

По формуле (*) расчет ведут в случае применения более совершенной организации ремонта деталей, например запасных частей, изготовляемых на централизованных базах и позволяющих значительно увеличить годовой объем ремонта деталей по сравнению с ремонтом их на месте эксплуатации.

Годовой экономический эффект можно рассчитать по удельным затратам по формуле:

Э = [(С1+К1) – (С2+К2)]*В, (**)

где С1, С2 – себестоимость ремонта одной детали. по сравниваемым вариантам, у.е.;

К1, К2 – удельные капитальные вложения по сравниваемым вариантам технологии ремонта, приходящиеся на одну деталь, у.е.;

(С1+К1) и (С2+К2) - суммарные затраты на одну деталь по сравниваемым вариантам, у.е..

По формуле (**) сравнение следует производить тогда, когда объем ремонтируемых деталей по сравниваемым вариантам не изменяется.

Если проектируемый процесс ремонта обеспечивает повышение качества деталей по сравнению с деталями, бывшими в эксплуатации (например, увеличение износостойкости за счет нанесения покрытий), то годовой экономический эффект (Э) определяют с учетом экономического эффекта, получаемого в сфере эксплуатации изделий при использовании данных деталей, по формуле:

Э = [(С1+К1)*Т1/Т2 - (С2+К2)]*В, (***)

где Т1 и Т2 – сроки службы изделий до ремонта и после ремонта (можно вместо срока службы взять увеличение износостойкости деталей за счет нанесения покрытий).

По формулам (*), (**), (***) экономический эффект рассчитывают в том случае, если ремонтные работы требуют значительных капитальных вложений. Например: использование установки для плазменного напыления, систем технической диагностики при техническом обслуживании изделия, дополнительных испытательных стендов, занимающих значительные площади, специальных установок для снятия заусенцев и т. п.. В дополнение к годовому экономическому эффекту целесообразно при наличии дополнительных капитальных вложений определить срок их окупаемости (То), который рассчитывается по формуле:

То = Кдоп/Э = (К1 - К2)/(С1 - С2)*В,

где Кдоп – дополнительные капитальные вложения, необходимые для проведения ремонтных работ, у.е.. Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений должен стремиться к нулю, так как чем меньше времени мы потратим на возвращение вложенных средств, тем больше будет прибыль.

Если при ремонтных работах дополнительные средства не требуются, то экономичность различных вариантов ремонта оценивают годовой экономией на снижении себестоимости деталей, узлов и изделий:

Э = (С1 - С2)*В,

Расчет составляющих годового экономического эффекта.

Капитальные вложения (К), необходимые для проведения ремонтных работ, включают

К = Коб + Кпл + Ксб + Кпр + Ктп,

где Коб – балансовая стоимость оборудования, у.е ;

Кпл – стоимость здания, занимаемого оборудованием, у.е.; Ксб – стоимость служебно-бытовых объектов, у.е.;

Кпр – стоимость приспособлений, если она превышает 50 у.е.;

Ктп – затраты на техническую подготовку ремонтных работ.

Балансовую стоимость оборудования рассчитывают по формуле:

Кбо = *Ц*кзо,

где  - коэффициент, учитывающий затраты по доставке и монтажу оборудования (для металлорежущих станков  = 1,12);

Ц – оптовая цена единицы оборудования данного типоразмера, занятой выполнением данной операции, у.е.;

кзо – коэффициент занятости технологического оборудования данного типоразмера, занятого выполнением данной операции ремонта.

Оптовые цены на оборудование определяют по прейскурантам цен или по данным завода-изготовителя оборудования. Коэффициент занятости оборудования определяют по формуле:

Кзо = В*tш/Фо*кз*60,

Где В – годовой объем ремонтируемых деталей (изделий),шт.;

tшк – норма штучного времени на выполнение данный операции, мин/шт.;

Фо – действительный годовой фонд времени работы единицы оборудования, ч.; при односменной работе оборудования Фо = 2030 ч., при двухсменной – Фо = 4015 ч., при трехсменной – Фо = 5960 ч.; кз – коэффициент загрузки оборудования, для ремонтных цехов принимают 0,8-0,9.

При применении специального оборудования, предназначенного для выполнения одной операции ремонта, и невозможности использования оборудования для других операций кзо = 1.

Стоимость здания, занятого оборудованием, рассчитывают по формуле:

Кпл = Цпл*П**кзп,

где Цпл – средняя стоимость 1 м2 общей площади здания, у.е.;

П – площадь, ограниченная габаритами (длина*ширина) оборудования данного типоразмера, занятого выполнением операции,м2;

 - коэффициент, учитывающий дополнительную площадь, приходящуюся на оборудование данного типоразмера, занятого выполнением операции; кзп – коэффициент занятости площади при изготовлении и ремонте данной детали или выполнении другой операции (по величине равен кзо).

Стоимость служебно-бытовых объектов рассчитывают по формуле:

Ксб = Цпл.б*Пб*Ро,

где Цпл.б – стоимость 1 м2 служебно-бытовых помещений, у.е.;

Пб – площадь служебно-бытовых помещений, приходящаяся на одного рабочего, равна 7 м2;

Ро – численность рабочих.

Стоимость приспособлений, рассчитывают по формуле:

Кпр = Цпр*Nпр,

где Цпр – стоимость приспособления определенного типоразмера, используемого на данной операции, у.е.; Nпр – число приспособлений определенного типоразмера, используемых на данной операции, шт..

Стоимость специальных приспособлений определяют по данным завода, при их отсутствии – по укрупненным нормативам стоимости специальных приспособлений.

Стоимость универсальных приспособлений, как правило, входит в стоимость оборудования и поэтому отдельно не учитывается.

Затраты на техническую подготовку ремонтных работ (Ктп) включают расходы на:

1. проверку представителем ремонтного предприятия наличия технической и эксплутационной документации, заполненной за период эксплуатации, комплектности изделия;

2. подготовку запасных частей, вспомогательных материалов и инструментов, такелажного оборудования, подъемных механизмов, приспособлений;

3. проведение инструктажа ремонтных бригад;

4. разработку технологического процесса ремонта, восстановления деталей.

Технологический процесс ремонта включает:

1. определение дефектов деталей, заполнение дефектной ведомости на деталь;

2. разработку маршрута восстановления деталей;

3. определение характера организации ремонтных работ;

4. выбор технологических баз при ремонтных работах, расчет припусков на восстановление изношенных деталей, определение толщин наращиваемого слоя;

5. составление технической документации на ремонт деталей;

6. экономическое обоснование выбранного метода ремонта.

Эффективность восстановления элементов машины во многом зависит от организации ремонтной службы, ее специализации, что в свою очередь влияет на техническую подготовку ремонтных работ.

Экономический анализ восстановления деталей проводят путем сопоставления различных вариантов ремонта по технологической себестоимости, т. е. учитывая только изменяющиеся затраты в сравниваемых вариантах.

Себестоимость ремонта деталей включает следующие статьи затрат:

Срем = Мо + Зо + Зв + Ао + И + Ато + Л + Ро +П + Р,

где Мо – затраты на материалы, у.е./кг;

Зо – заработная плата основных рабочих, у.е.;

Л – затраты на технологическую энергию, у.е.; Зв – заработная плата вспомогательных рабочих, у.е.;

Ао – затраты на амортизацию оборудования, у.е.;

Ро – расходы на ремонт оборудования, использованного для восстановления деталей компрессоров, у.е.;

И – затраты, связанные с эксплуатацией режущего инструмента, у.е.; П – затраты на содержание и амортизацию производственных площадей, у.е.; Ато – затраты на амортизацию и ремонт приспособлений, у.е..

Затраты на материалы (Мо), расходуемые при восстановлении детали:

Мо = Цм*Gм*ктз – gо*Цо,

где Цм – цена за 1 кг материала или заготовки, у.е.;

Gм – масса материала или заготовки, кг;

ктз – коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы; gо – количество реализуемой стружки, кг, определяется:

gо = Gм – g ,

где g – масса готовой детали, кг; Цо – цена 1 кг стружки, у.е.;

ктз – принимают равным для материалов из черных металлов 1,04 – 1,08, для цветных и других материалов 1,02 – 1.

Заработная плата рабочих (основных и вспомогательных):

Зо = 1,167*Lч*tш,

где Lш – часовая тарифная ставка рабочего соответствующего разряда, у.е/ч;

tш – норма штучного времени на операцию, мин..

Затраты на технологическую энергию, расходуемую при восстановлении детали:

Л = Рэ*Цэ,

где Цэ – стоимость 1 кВт/ч электроэнергии, у.е.;

Рэ – расход энергии при восстановлении и механической обработке одной детали, кВт/ч:

Рэ = Nэ*Кп*n*Кзв*tшi*(1/дв),

где Nэ – мощность установленных электродвигателей, кВт;