Расчет характеристик ТПШИ для его оптимизации

Здесь более подробно рассмат­ривается процесс формирования упрощенных внешних харак­теристик ТПШИ. Для получения фактических характеристик техно­логического процесса рассмотрен подход к их получению.

Как упоминалось ранее, под упрощенными (или расчетными) характеристиками ТПШИ понимаются характеристики технологи­ческого процесса, полученные по его модели без учета ограниче­ний организационного характера. Расчетные характеристики технологических процессов аналитически связаны с его внутрен­ними характеристиками и линейно переходят с элементов низших уровней структуры технологического процесса на элементы более высоких уровней, что имеет весьма существенное значение для выбора метода оптимизации ТП. Элементами низшего уровня (базовыми элементами) технологического процесса изготовления швейного изделия являются технологические операции. Тогда упрощенные характеристики ТПШИ представляют собой арифме­тическую сумму характеристик технологических операций:

характеристики технологических операции.

Из характеристик технологического процесса наибольший интерес представляет расчет технологической себестоимости, так как остальные характеристики рассчитываются известными существующими способами. Рассмотрим последовательность определения технологической себестоимости для технологической операции как базового элемента ТПШИ [24].

При расчете технологической себестоимости операции Ст учитываются все составляющие, изменяющиеся в зависимости от варианта технологического процесса:

Сг = 3_з+З_м+З_рсэо, где:

З_з - затраты, на основную и дополнительную заработную плату производственных рабочих с отчислениями на социальное страхование;

З_м- затраты на вспомогательные материалы;

3_рсэо - расходы на содержание и эксплуатацию оборудования.

Расходы на основную и дополнительную заработную плату производственных рабочих с отчислениями на социальное страхо­вание в условиях рыночной экономики расчитывают по разному. В общем виде ее можно подсчитать по следующей формуле:

З_П=С_і*(1+H/100)*(1+D/100)*H_вр

где: С_i - стоимость 1 с выполнения операции i-ro разряда, руб.;

D - процент дополнительной заработной платы рабочих к основной;

Н - отчисления на социальное страхование, %.

Затраты на материалы подсчитывают по формуле:

3_м=С_м* Ц_м,

где: С_м - расход вспомогательных материалоз, пог. м;

Ц - оптовая цена за 1 пог. м используемого материала, тн.

Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования и энергетические затраты рассчитывают следующим образом:

З_рсэо=З_с+З_п+З_э,

где: 3_с-расходы на содержание, текущий ремонт, амортизацию и обслуживание оборудования;

З_п - расходы на приспособления к швейным машинам;

3_э- расходы на затраты энергии на технологические нужды.

Расходы на содержание, текущий ремонт, амортизацию и обслуживание оборудования рассчитываются по формуле

где Н_а - норма амортизации, %;

Ц - цена оборудования, руб.;

а - затраты на текущий ремонт и содержание одной условной единицы оборудования в год, руб.;

К_сл - коэффициент сложности ремонта;

К_см - количество смен;

R - продолжительность рабочей смены, сек;

D_r- количество рабочих дней в году;

Н _вр- норма времени на операцию, сек.

Затраты на приспособления малой механизации к швейным машинам определяются по формуле:

З_п=Ц_п*Н_вр/(К_см^.R^.D_г),

где: Ц_п- цена приспособления, тн.

Расчет энергетических затрат на технологические цели зависит от вида применяемого оборудования. Общую формулу затрат для всех видов оборудования можно представить следующим образом:

3_э = 3₁+3₂+З_з+3₄,

где: 3₁ - энергозатраты на привод швейных машин;

3₂ - энергозатраты на привод оборудования влажно-тепловой обработки;

З_з-энергозатраты на обогрев рабочих органов оборудования влажно-тепловой обработки;

З₄ ^- энергозатраты на пропаривание и отсос влаги.

Для операций, выполняемых на швейных машинах, 3₂, З₃ и 3₄ равны нулю. Для операций, выполняемых на оборудовании влажно­тепловой обработки, нулю равно З₁.

Энергозатраты на привод швейных машин можно рассчитать по формуле

3₁=[P_n^.K_Э^.t_осн+Р_хх(Н_вр-t_осн)]^.Ц₁,

где P_n - мощность электродвигателя оборудования i-гo вида, кВт;

К_э- коэф­фициент использования электродвигателя по мощности;

Tocн - время основной работы, сек;

Р_хх - мощность холостого хода, кВт;

Ц₁ - стоимость 1-ой квт-с электроэнергии, тн.

Приведенная формула учитывает энергетические затраты на рабочем и холостом ходу машины. Коэффициенты использования электродвигателя по мощности - Кэ и мощности холостого хода Рхх находятся в определенной зависимости от мощности элек­тродвигателя Рн, указанной в технической характеристике обору­дования. Эта зависимость может быть установлена эксперимен­тально. Для электродвигателей, используемых в приводах швейных машин, можно принять зависимости между К_э, и Р_хх приведенные в табл. 3.1.

Таблица 3.1 Зависимости характеристик швейных машин

Рн	Кэ	Рхх
0.27	0.8	0.С6
0,37	0.75	0.06
0.55	0.7	0.08

Энергозатраты на привод прессов рассчитывают по формуле:

где: К₁,К₂-коэффициенты, учитывающие полноту использования электро­двигателя привода по мощности; n - количество одновременно обрабаты­ваемых изделий, шт.;

t_з- время закрывания пресса, сек;

t_n - время прессования, сек;

t_o- время открывания пресса, сек;

G_B " расход воздуха, м³/ч;

Ц₂- стоимость 1 м² воздуха, тн

В швейной промышленности используется прессовое обору­дование с электромеханическими, гидравлическими и пневма­тическими приводами. Для расчета энергозатрат на электромехани­ческий и гидравлический приводы используется первое слагаемое в приведенной выше формуле, для расчета энергозатрат на пневма­тический привод - второе слагаемое.

Энергозатраты на обогрев рабочих органов оборудования влажно-тепловой обработки рассчитывают по формуле:

3_з = 0,5Р_n ^.Ц₁ ^.Н_вр + G_n ^.Ц₃-H_вр/3600,

где: 0,5 - коэффициент, учитывающий работу нагревательных элементов в режиме автоколебаний; Р_п - мощность нагревательных элементов гладильных поверхностей, кВт; G_n - расход пара на обогрев, кг/час; Ц₃ - стоимость 1 кг пара, тн.

Энергозатраты на увлажнение изделия паром и его высушива­ние посредством отсоса пара и воздуха рассчитываются по фор­муле:

где: Пп ^_ расход пара на пропаривание, кг/час; t_пр- время пропаривания, сек; Р_от - мощность электродвигателя вентилятора для отсоса влаги, кВт; t_oт - время отсоса влаги, сек.

Отметим, что Р_Н, Р_n , P_oт, G_п, ,G_B, П_п являются паспортными данными оборудования влажно-тепловой обработки, a t_пр, t_n ,t_от, Н_вр- характеристиками конкретных технологических операций.

Рассмотренные упрощенные характеристики элементов ТПШИ и самого ТПШИ определяют предельные возможности технологии, не учитывая ограничений организационного характера. Полные ограничения учитываются фактическими характеристиками технологического процесса изготовления швейного изделия. Фактические характеристики прежде всего зависят от мощности потока. На производственном потоке, как правило, не удается достичь полного использования оборудования, из-за чего проис­ходит увеличение значений фактических характеристик техноло­гического процесса по сравнению со значениями его упрощенных характеристик.

Анализируя вышеприведенные зависимости, можно отметить, что увеличение себестоимости происходит в результате изменения двух ее составляющих, а именно расходов на содержание, текущий ремонт и обслуживание оборудования и расходов на энергию на технологические нужды. При этом изменяются лишь отдельные составляющие энергозатрат, в частности энергозатраты на привод машин при их работе на холостом ходу и энергозатраты на обогрев рабочих органов оборудования влажно-тепловой обработки. Обозначим указанные составляющие через «b», тогда

Величина «Ь» показывает, насколько возрастет технологи­ческая себестоимость от простоя оборудования i-ro вида в течение одной секунды.

Обозначим время простоя оборудования i-гo вида через t_прс. Тогда величина «В», на которую возрастет технологическая себе­стоимость от простоя оборудования i-гo вида, будет равна:

В = b^.t_прс.

Время простоя оборудования в организационной операции можно подсчитать следующим образом:

где: к - кратность исполнителей организационной операции; τ-такт потока;

n — количество технологических операций в организационной, выполняемых на i - м виде оборудования; H_врi - норма времени выполнения технологичес­кой операции на i - м виде оборудования.

Отметим, что каждому виду оборудования будет соответ­ствовать своя величина «Ь».

Путем рациональной организации труда исполнителей в произ­водственном процессе можно достичь экономии на вспомога­тельных приемах, а следовательно, снижения себестоимости изго­товления и фактического времени выполнения операций. Так, при объединении двух технологических операций по обработке одной детали (узла) в одну организационную можно сократить затраты времени на обработку изделия на 5 - 7 с (в зависимости от размеров обрабатываемых деталей).

Обозначим время экономии на вспомогательных приемах в одной организационной операции «t_Э». Тогда

t_Э = (5...7)(n-N),

где: n - число технологических операций в организационной; N - число деталей, обрабатываемых в организационной операции.

Величину, на которую снизится себестоимость благодаря экономии на вспомогательных приемах, обозначим через «А».

где: c_i- тарифная ставка за 1 секунду 1-го разряда, тын.; к_ср- средний тарифный коэффициент.

Фактическая технологическая себестоимость обработки дета­ли или узла швейного изделия может быть подсчитана через упрощенную себестоимость, потери от простоя оборудования и экономию на вспомогательных приемах:

где: n - количество видов оборудования, применяемого при конкретном методе обработки; m - количество организационных операций, в число которых входят технологические операции по обработке данного узла (детали).

Для всего технологического процесса фактические характе­ристики будут подсчитываться через упрощенные характеристики технологических операций:

где: k - количество технологических операций в ТП; - упрощенная себестои­мость 1-й технологической операции; n - количество видов оборудования в ТП; - время выполнения 1 - й технологической операции; m - количество организационных операций по схеме разделения труда; - фактическое количество единиц оборудования i-ro вида, необходимого для изготовления изделия; - время выполнения j-ой организационной операции; ,-расчетное количество единиц оборудования.