Коэффициент использования материала формула в машиностроении. Методика расчета коэффициента использования материала

Необходимым условием организации производства продукции является обеспечение его материальными ресурсами: сырьем, материалами, топливом, энергией, полуфабрикатами и т.д.

Стоимость материальных ресурсов входит в себестоимость продукции по элементу «Материальные затраты» и включает в себя цену их приобретения (без учета НДС и акцизов), наценки, комиссионные вознаграждения, уплачиваемые снабженческим и внешнеэкономическим организациям, стоимость услуг бирж, таможенных пошлин, плату за транспортировку, хранение и доставку, осуществленные сторонними организациями.

Удовлетворение потребности предприятия в материальных ресурсах может обеспечиваться двумя путями: экстенсивным и интенсивным (рис. 1).


Рисунок 1 – Основные пути улучшения обеспеченности материальными ресурсами

Экстенсивный путь предполагает увеличение добычи и производства материальных ресурсов и связан с дополнительными затратами. Кроме того, рост объема производства при существующих технологических системах привел к тому, что темпы истощения природных ресурсов и уровень загрязнения окружающей среды вышли за допустимые пределы. Поэтому рост потребности предприятия в материальных ресурсах должен осуществляться за счет более экономного их использования в процессе производства продукции или интенсивным путем.

Изыскание внутрипроизводственных резервов экономии материальных ресурсов составляет содержание экономического анализа, который предполагает следующие этапы:

1. Оценка качества планов материально-технического снабжения и анализ их выполнения;

2. Оценка потребности предприятия в материальных ресурсах;

3. Оценка эффективности использования материальных ресурсов;

4. Факторный анализ общей материалоемкости продукции;

5. Оценка влияния стоимости материальных ресурсов на объем производства продукции.

Оценка эффективности использования материальных ресурсов осуществляется в практике экономической работы через систему показателей и моделирование их взаимосвязи. Показатели эффективности использования материальных ресурсов делятся на обобщающие и частные.

К обобщающим показателям относятся: материалоемкость продукции; материалоотдача; удельный вес материальных затрат в себестоимости продукции; коэффициент использования материальных ресурсов.

Частные показатели эффективности материальных ресурсов используются для характеристики эффективности потребления отдельных элементов материальных ресурсов, а также для оценки материалоемкости отдельных изделий. Удельная материалоемкость отдельных изделий может исчисляться в стоимостном, натурально-стоимостном и натуральном выражении.

Следует различать категории материалоемкости производства и материалоемкости продукции.

Материалоемкость производства характеризует уровень и эффективность использования материальных ресурсов в целом по производству, независимо от конкретных видов производимой продукции.

Рассмотрим порядок определения и тенденции изменения обобщающих показателей.

Материалоемкостъ продукции определяется как отношение
суммы материальных затрат к стоимости произведенной продукции и показывает материальные затраты, приходящиеся на каждый рубль выпущенной продукции:

(1)

где М з — материальные затраты;

N в – объем выпуска продукции в стоимостных или натуральных показателях.

Данный показатель позволяет дать обобщенную стоимостную оценку материалоемкости по всей совокупности материальных затрат;

– абсолютная - определяет величину расхода материальных затрат или отдельных их видов на единицу конкретной продукции, например расход металла или топлива на агрегат и др. Данный показатель может быть применен лишь в условиях однотипности производимой продукции. Он используется, прежде всего, для определения потребности в материальных ресурсах, а также для исследования эффективности их использования;

– удельная — характеризует расход определенного вида материальных ресурсов на единицу эксплуатационной или технической характеристики изделия, например расход металла или электроэнергии на единицу мощности агрегата, на единицу надежности, долговечности, грузоподъемности и т.д. Показатель характеризует прогрессивность конструкции производимой продукции и может быть применен в условиях многономенклатурного производства;

– относительная – представляет собой долю материальных затрат и их отдельных элементов в структуре затрат на производство и реализацию продукции.

Материалоемкость производства может быть исчислена на различных уровнях (народное хозяйство, отрасль, предприятие). По характеризуемому объекту различают:

– народнохозяйственную материалоемкость производства;

– региональную;

– отраслевую;

– предприятия.

Коэффициент использования материальных ресурсов - это отношение суммы фактических материальных затрат к величине материальных затрат, рассчитанной по плановым калькуляциям и фактическому выпуску и ассортименту продукции. Это показатель соблюдения норм расхода материалов:

(2)

Если коэффициент использования больше 1, это означает перерасход материалов; значение К меньше 1 свидетельствует об экономии материальных ресурсов.

Важным условием бесперебойной нормальной работы предприятия является полная обеспеченность потребности в материальных ресурсах (MPi) источниками покрытия (Ui):

MPi = Ui . (3)

Различают внутренние (собственные) источники и внешние.

К внутренним источникам относят сокращение отходов сырья, использование вторичного сырья, собственное изготовление материалов и полуфабрикатов, экономию материалов в результате внедрения достижений научно-технического прогресса.

К внешним источникам относят поступление материальных ресурсов от поставщиков в соответствии с заключенными договорами.

Потребность в завозе материальных ресурсов со стороны определяется разностью между общей потребностью в i-м виде материальных ресурсов и суммой внутренних источников ее покрытия. Степень обеспеченности потребности в материальных ресурсах договорами на их поставку оценивается с помощью следующих показателей:

— коэффициент обеспеченности по плану

; (4)

— коэффициент обеспеченности фактический

. (5)

Анализ данных коэффициентов проводится по каждому виду материалов.

Проверяется также качество полученных от поставщиков материалов, соответствие их стандартам ТУ, условиям договора и в случаях их нарушения предъявляются претензии поставщикам.

Особое внимание при анализе уделяется выполнению плана МТС по срокам поставки материальных ресурсов или ритмичности поставок.

Для оценки ритмичности поставок используются показатели:

— коэффициент неравномерности поставок материалов:

(6)

где x –процент выполнения плана поставки по периодам (дням, декадам, месяцам);

f – план поставки за те же периоды;

— коэффициент вариации:

(7)

где Δ f – отклонение объема поставки по периодам от плана;

k – количество анализируемых периодов;

— средний объем поставки материалов за период.

Неритмичная поставка материальных ресурсов ведет к простоям оборудования, потерям рабочего времени, необходимости сверхурочных работ. Оплата простоев не по вине рабочих и сверхурочных работ ведет к увеличению себестоимости выпускаемой продукции и соответственно к снижению прибыли предприятия.

Условием бесперебойной работы предприятия является полная обеспеченность материальными ресурсами. Потребность в материальных ресурсах определяется в разрезе их видов на нужды основной и не основной деятельности предприятия и на запасы, необходимые для нормального функционирования на конец периода.

Потребность в материальных ресурсах на образование запасов определяется в трех оценках:

— в натуральных единицах измерения, что необходимо для установления потребности в складских помещениях;

— в денежной (стоимостной) оценке для выявления потребности в оборотных средствах и увязки с финансовым планом;

— в днях обеспеченности – в целях планирования и контроля за выполнением графика поставки.

Обеспеченность предприятия запасами в днях исчисляется по формуле:

, (8)

где Здн – запасы сырья и материалов, в днях;

Зmi – запасы i-ого вида материальных ресурсов в натуральных или стоимостных показателях,

Pдi – средний дневной расход i-ого вида материальных ресурсов в тех же единицах измерения.

Средний дневной расход каждого вида материалов рассчитывается делением суммарного расхода i-ого вида материальных ресурсов за анализируемый период (MРi) на количество календарных периодов (Д):

. (9)

В процессе анализа фактические запасы важнейших видов сырья и материалов сопоставляют с нормативными и выявляют отклонение.

Проверяют также состояние запасов сырья и материалов на предмет выявления излишних и ненужных. Их можно установить по данным складского учета путем сравнения прихода и расхода. К неходовым относят материалы, по которым не было расходов более одного года.

В процессе потребления материальных ресурсов в производстве происходит их трансформация в материальные затраты, поэтому уровень их расходования определяется через показатели, исчисленные исходя из суммы материальных затрат.

Для оценки эффективности материальных ресурсов используется система обобщающих и частных показателей (табл. 1).

Применение обобщающих показателей в анализе позволяет получить общее представление об уровне эффективности использования материальных ресурсов и резервах его повышения.

Частные показатели используются для характеристики эффективности потребления отдельных элементов материальных ресурсов (основных, вспомогательных материалов, топлива, энергии и др.), а также для установления снижения материалоемкости отдельных изделий (удельной материалоемкости).

В зависимости от специфики производства частными показателями могут быть: сырьеемкость – в перерабатывающей отрасли; металлоемкость – в машиностроении и металлообрабатывающей промышленности; топливоемкость и энергоемкость – на предприятиях ТЭЦ; полуфабрикатоемкость – в сборочных производствах и т.д.

Таблица 1 – Показатели эффективности материальных ресурсов

Показатели

Формула расчета

1. Обобщающие показатели

Материалоемкость продукции (ME)

Отражает величину материальных затрат, приходящуюся на

1 руб. выпущенной продукции

Материалоотдача продукции (МО)

Характеризует выход продукции с каждого рубля потребленных материальных ресурсов

Продолжение таблицы 1

Показатели

Формула расчета

Экономическая интерпретация показателя

Удельный вес материальных затрат в себестоимости продукции (УМ)

Отражает уровень использования материальных ресурсов, а также структуру (материалоемкость продукции)

Коэффициент использования материалов (KM)

Показывает уровень эффективности использования материалов, соблюдения норм их расходования

2. Частные показатели

Сырьеемкость продукции (СМЕ)

Металлоемкость продукции (ММЕ)

Топливоемкость продукции (ТМЕ)

Энергоемкость продукции (ЭМЕ)



Основные понятия: материальные ресурсы; основные и вспомогательные материалы; сырье, материалы, топливно-энергетические ресурсы; норма расхода; общая потребность в материалах; материалоотдача; материалоемкость; коэффициент использования материала; экономия материальных затрат

1. Материальные ресурсы организации: понятие, состав, структура.

2. Планирование и нормирование расхода материальных ресурсов.

3. Оценка эффективности использования материальных ресурсов.

4. Факторы и направления повышения эффективности использования материальных ресурсов в организации.

1. Материальные ресурсы организации:
понятие, состав, структура

Материальные ресурсы представляют собой часть оборотных фондов организации, т.е. тех средств производства, которые полностью потребляются в каждом производственном цикле, целиком переносят свою стоимость на готовую продукцию и в процессе производства меняют или теряют свои потребительские свойства.

Под материальными ресурсами понимаются потребляемые в процессе производства предметы труда в виде сырья, материалов, покупных изделий, полуфабрикатов, топлива, энергии.

В отраслях пищевой и легкой промышленности, например, затраты на сырье и материалы превышают 80% в себестоимости продукции. Вмасштабах современной промышленности снижение материальных затрат на 1% обеспечивает многомиллиардную экономию, а значит, соответствующее увеличение прибыли и доходов.

К сырью, как правило, относят продукцию добывающей промышленности (нефть, руда, песок) и сельского хозяйства (продукты растениеводства, животноводства).

Материалы как продукты труда, прошедшие предварительную обработку, являются продукцией обрабатывающей или перерабатывающей промышленности (черные и цветные металлы, строительные материалы, мука).

По отрасли происхождениясырье делится на промышленное и сельскохозяйственное.

В свою очередь промышленное сырье делится:

–наминеральное;

–искусственное (пластмасса, ткани и др.);

–вторичное (отходы и отбросы основного производства, металлолом и др.).

Сельскохозяйственное сырье представлено сырьем растительного и животногопроисхождения.

По степени участия в изготовлении продукции сырье и материалы подразделяются на основные и вспомогательные.

К основным материалами сырью относятся те виды сырья и материалов, из которых изготавливается продукция предприятия иликоторые являются ее составной частью. Наибольшую долю материальных ресурсов предприятия составляют основные материалы, которые в натуральной форме входят в состав готовой продукции, составляя его материальную основу.

К вспомогательнымматериалам относятсяматериалы, потребляемые в процессе обслуживания производства или добавляемые к основным материалам (смазочные материалы, упаковочные материалы, красители и т. д.).

В экономике различают следующие виды вспомогательных материалов:

1) присоединяющиеся к продукту, но не меняющие егопотребительского назначения (лакокрасочные материалы, этикетки);

2) участвующие в производственном процессе как необходимый элемент, но не присоединяющиеся к готовому продукту (фильтры, катализаторы и т. д.);

3) обеспечивающие работу средств труда (смазочные материалы и др.);

4) топливо.

По стадии использованияразличают исходное и вторичное сырье и материалы.

Исходное сырье и первичныематериалы представляют собой материальные ресурсы, изначально применяемые для создания продукта.

Вторичным сырьем по отношению к конкретному продукту является сырье, которое повторно вовлечено в процесс производства.

Исходные материалы могут быть подразделены на 2 группы:

1) полуфабрикаты (промежуточная продукция, изготовленная на предыдущих стадиях производственного процесса);

2) первичные материалы, поступающие со стороны.

По структуре типового плана счетов различают:

– сырье и материалы;

– покупные полуфабрикаты и комплектующие изделия;

– конструкции и детали;

– топливо;

– тара и тарные материалы;

– запасные части;

– прочие материалы;

– материалы, переданные в переработку на сторону;

– строительные материалы;

– инвентарь и хозяйственные принадлежности;

– специальная оснастка и специальная одежда на складе;

– специальная оснастка и специальная одежда в эксплуатации.

Все материальные ресурсы, используемые в промышленности в качестве предметов труда, условно подразделяются на сырьевые и топливно-энергетические. Преобладающую часть основных материалов при производстве продукта называют сырьем.

Топливно-энергетические ресурсы по своей экономической природе относятся к вспомогательным материалам, но ввиду их особой значимости для экономики они выделены в самостоятельную группу.

По характеру своего происхождениятопливно-энергетические ресурсыпринято подразделять на:

1) природные (природный газ, уголь, атомная энергия);

2) вторичные (отработанный газ, топливные отходы).

Электрическая и тепловая энергиярасходуется:

– на основные технологические цели;

– приведение в движение инструмента и оборудования;

– хозяйственные нужды (освещение, вентиляция).

Структура материальных ресурсов – это соотношение отдельных видов сырья и материалов в совокупности материальных ресурсов, измеряется как удельный вес определенной группы сырья или материалов в общей сумме материальных ресурсов.

Необходимым условием эффективного производства продукции, снижения ее себестоимости, роста прибыли и рентабельности является полное и своевременное обеспечение предприятия сырьем и материалами необходимого ассортимента и качества. Рост потребности предприятия в материальных ресурсах может быть удовлетворен экстенсивным путем (приобретением или изготовлением большего количества материалов) или интенсивным (более экономным использованием имеющихся запасов в процессе производства продукции).

2. Планирование и нормирование расхода
материальных ресурсов

Планирование и нормирование материальных ресурсов сводится главным образом к организации их экономии на предприятии. Экономия ресурсов – это количество сырья и материалов, высвобожденных за счет эффективного и рационального их использования, внедрения достижений научно-технического прогресса и передовых методов организации производства и труда.

Фактическую и плановую экономию можно рассчитать как на единицу продукции, так и на весь выпуск. Фактическая экономия представляет собой результат сопоставления фактических отчетных данных, а плановая– нормативных данных.

Продолжительное эффективное использование материальных ресурсов и энергетических ресурсов требует организации экономии сырья, материалов, энергетических ресурсов. В работе по организации и планированию использования материальных ресурсов важнейшее место занимает установление прогрессивных норм материалов и топлива.

Нормативный расход материальных ресурсов на единицу продукции или вид работ носит название нормы расхода .

Норма расхода –это установленные планом величины, определяющие максимально допустимые затраты соответствующих материальных ресурсов на производство единицы конкретного вида продукции.

Уровень прогрессивных норм должен быть выше достигнутых средних показателей. Нормы должны ориентировать работников напланомерное внедрение новой техники, отражать передовой производственный опыт и изменяться по мере совершенствования техники, организации производства, роста квалификации кадров.

Наиболее прогрессивным методом управления технико-экономическими нормами расхода материала и топлива является расчетно-аналитический метод .

Сущность метода состоит в том, что норма расхода материалов состоит из 3 частей:

1) полезное содержание материалов в готовой продукции (чистая масса) – ЧМ;

2) отходы, полученные в процессе производства (масса отходов) – М о;

3) потери связанные с хранением и транспортированием материалов (масса потерь) – М п.

Удельный вес каждой части характеризует структуру нормы.

Норма расхода(Н р) материалов рассчитывается по формулам:

Н р = ЧМ + М о + М п

Общая потребность в основных материалах (ОМ) определяется по формуле:

ОМ= Н р ×ВП,

где ВП – объем выпуска изделия в натуральном выражении.

Потребность предприятия в материалах i-го вида (М общ) определяется с учетом следующих составных элементов:

Мо бщ i = М п i + М нт i + М р i +НП кг i + З к i – НП нг i – З н i + М в i ,

где М п i – потребность в материалах на производственные нужды;М нт i – потребность в материалах на внедрение новой техники;М р i – потребность в материалах на ремонтно-эксплуатационные нужды; НК кг i , НП нг i – незавершенное производство на конец и начало года; З н i , З к i – производственные запасы на конец и начало года; М в i – внутренние резервы.

3. Оценка эффективности использования
материальных ресурсов

Для оценки эффективности использования материальных ресурсов применяется система обобщающих и частных показателей.

К обобщающим показателям относятся :

– материалоемкость продукции (Ме);

– материалоотдача продукции (Мо);

– коэффициент соотношения темпов роста объема производства и материальных затрат;

– коэффициент материальных затрат.

Наиболее распространенными показателями, характеризующими использование всех материальных ресурсов в организации, являются материалоемкость продукции и обратный ему показатель –материалоотдача.

Материалоемкость и материалоотдача определяются по формулам:

где МЗ – материальные затраты, р.; ТП (РП) – товарная (реализованная) продукция, р.

Материалоотдача характеризует отдачу от использования материалов, то есть сколько произведено продукции с каждого рубля потребленных материальных ресурсов (сырья, материалов, топлива, энергии и т.д.).

Материалоемкость показывает, сколько материальных затрат фактически приходится на производство единицы продукции.

Коэффициент соотношения темпов роста объема производства и материальных затрат определяется отношением индекса валовой продукции к индексу материальных затрат.

Коэффициент материальных затрат(К мз) представляет собой отношение фактической суммы материальных затрат к плановой, пересчитанной на фактический объем выпущенной продукции.

Если К мз больше единицы, то это свидетельствует о перерасходе материальных ресурсов.

Если К мз меньше единицы, то это свидетельствует, что материальные ресурсы использовались более экономно.

Кчастным показателям материалоемкости продукции относятсяметаллоемкость (Е мет), электроемкость (Е эл) и энергоемкость (Е эн), вычисляемые по формулам:

где N мет – количество израсходованного металла;N эл – количество израсходованной электроэнергии;N эн – количество потребленной энергии всех видов, тонн условного топлива;ТП (РП) – объем товарной (реализованной) продукции, р.

К частным показателям можно отнестии уровень материалоемкости отдельных изделий – отношение стоимости всех потребленных материалов к цене производства.

Не менее значимыми для анализа и обоснования резервов являютсякоэффициенты использования , которые характеризуют степень использования сырья и материалов.

Коэффициент использования материала (К исп.м) определяется по формуле:

Различают два варианта расчета коэффициента использования:

1) нормативный;

2) фактический.

Нормативный коэффициент использования рассчитывается как отношение полезного расхода (чистого веса) к норме расхода.

Фактический коэффициент использования рассчитывается как отношение полезного расхода к фактическому расходу на данное изделие.

Показатели, обратные коэффициентам использования, называются расходными коэффициентами.

Выход продукта (полуфабриката) выражает отношение количества произведенного продукта (полуфабриката) к количеству фактически израсходованного сырья, (например, выход ткани из пряжи, пиломатериалов из деловой древесины, сахара из сахарной свеклы и т.д.).

Степень использования полезного вещества, содержащегося в исходном сырье в соответствующем виде, характеризует коэффициент извлечения продукта из исходного сырья. Данный показатель определяется отношением количества полезного вещества, извлеченного из исходного сырья, к общему его количеству, содержащемуся в этом сырье.

Относительную экономию или перерасход материалов (Э м) определяют по формуле:

где Р ф – фактический расход материалов;Р п – плановый расход материалов;В п – план выпуска продукции;В ф – фактический выпуск продукции.

Относительная экономияматериальных затрат (Э м) определяется по формуле:

Э м = М б ×К – М п,

где Э м – относительная экономия материальных затрат; М б, М п – материальные затраты на общественный продукт в базисном и планируемом годах; К – индекс роста объема производства общественного продукта в планируемом году по сравнению с базисным годом.

4. Факторы и направления повышения эффективности
использования материальных ресурсовв организации

Группыфакторов, определяющих экономию материалов :

1. Материальные , которые предполагают выбор оптимальных видов материалов, способствующих сокращению их расхода, уменьшению потребления особо дефицитных материалов и снижению размера материальных затрат в себестоимости продукции. К числу материальных факторов относится также подготовка материалов (обогащение и др.).

2. Технологические , включающие выбор таких вариантов технологических процессов, которые сокращают отходы, получаемые в процессе производства. К ним относятся точные методы литья, штамповка, сварка, улучшение раскроя материалов и др.

3. Проектно-конструктивные , которые приводят к экономии материалов путем выбора оптимальных проектов (конструкций) готовой продукции, ликвидации чрезмерных запасов прочности и излишеств в продукции.

4. Организационно-экономические , заключающиеся в рациональном использовании отходов, сокращении потерь материалов при хранении и транспортировании.

Направления повышения эффективности использования материальных ресурсов в организации:

– комплексное использование сырья, материалов и топливно-энергетических ресурсов;

– качественная подготовка сырья и материалов к производству, внедрение эффективных их заменителей;

– совершенствование нормативной базы;

– внедрение прогрессивных, прежде всего малоотходных и безотходных, технологий производства;

– строгое соблюдение технологических процессов и поддержание технического парка предприятия в рабочем состоянии;

– улучшение качества продукции;

– использование отходов производства в качестве вторичного сырья;

– управление оборотными средствами в организации с целью их минимизации и др.

Снижение материалоемкости продукции позволяет:

– сократить затраты на выпуск продукции;

– повысить конкурентоспособность;

– увеличить прибыль;

– накопить собственные финансовые средства, достаточные для расширенного воспроизводства, внедрения инноваций, и увеличить выпуск продукции из одного и того же количества материальных ресурсов;

– уменьшить нормативную величину оборотных средств, необходимых организации для нормального функционирования;

– улучшить финансовое состояние организации и снизить риск его банкротства.


Похожая информация.


Обоснование выбора заготовки проведем, по расчетам коэффициента использования металла.

где, Р дет – масса детали

Р заг – масса заготовки

Масса детали задана чертежом. Рдет = 5,2 кг.

Припуски на обрабатываемые поверхности приведены в таблице 3.3.

Форма и размеры заготовки приведены на рисунке 2.

Заготовка имеет форму цилиндрического кольца. Массу кольца (кг) определим по формуле:

m = V ´ g ´ 10 -6 , (2)

где V – объем кольца;

g – удельная плотность стали, g = 7,85 кг/м 3 .

Объем кольца определим по формуле:

, (3)

где D и d – диаметры, соответственно, наружный и внутренний диаметр кольца;

l – толщина кольца.

Следовательно, для определения массы любого кольца можно составить формулу:

, (4)

Определим массу заготовки, размеры которой указаны на рисунке 1:

Коэффициент использования материала:

Для условий среднесерийного производства коэффициент использования материала для поковок должен быть более 0,43, следовательно заготовка выбрана верно.

4. Составление плана обработки обрабатываемых поверхностей.

План обработки сведен в таблицу 2 .

Таблица 2

Обрабатываемая поверхность Точность обработки
квалитет точности предельное отклонение
Æ153 -0,5 заготовка - -
черновое точение -0,87 12,5
чистовое точение - -0,5 6,3
Æ72Н7 заготовка -
черновое растачивание h13 -0,46 12,5
получист. растачивание h10 -0,12 6,3
чистовое растачивание h8 -0,054 2,5
шлифование Н7() 1,25
Торцы (р-р 65 -0,74) заготовка - -
черновое подрезание 0,74 6,3
чистовое подрезание 0,74 2,5

5. Определение припусков на обработку по стадиям, установление промежуточных размеров с допусками расчетно-аналитическим методом на поверхность Æ72Н7.

Припуском на обработку называют слой металла, удаляемый с поверхности заготовки в процессе ее обработки резанием. Общим припуском называют слой металла, необходимый для выполнения всей совокупности технологических переходов, т.е. всего процесса обработки данной поверхности от черной заготовки до готовой детали. Общий припуск определяется разностью размеров черной заготовки и готовой детали.

Для шестерни по аналитическим формулам рассчитаем припуски на отверстие Æ72 Н7, шероховатостью обработки Rа=1,6 мкм.

1) Определим количество стадий обработки

1.1) Заготовка поковка – 16 квалитет точности;



1.2) Растачивание черновое – 13 квалитет точности;

1.3) Растачивание чистовое – 10 квалитет точности;

1.4) Шлифование – 7 квалитет точности.

2) Определяем минимальный припуск на обработку .

где Rz i -1 – высота неровностей профиля на предшествующем переходе;

h i -1 – глубина дефектного слоя на предшествующем переходе;

∆ ∑ i -1 – суммарные отклонения расположения поверхности на предшествующем технологическом переходе;

ε yi – погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.

Занесем в расчетную карту последовательный порядок технологических переходов в порядке их выполнения. Для каждого перехода запишем значение R z , h, D S , e, Td.

Таблица 3

Технические переходы обработки Элементы припуска в мкм. Расчётный припуск 2Z min в мкм Расчёт. размер в мкм. Допуск на размер мкм. Пред. Размеры, мм Предельное значение припуска
R z h D å E Dmax Dmin 2Z min 2Z max
Заготовка - 65,215 63,1 -
Черновое растачивание 125,4 70,853 70,54
Чистовое растачивание 5,01 71,69 71,7 71,58
Шлифование 340,2 72,03 72,03 71,0
S =

2.1) R z и h определяем

2.2) Определяем суммарные отклонения расположения поверхностей:

(6)

где ∆ к – общая кривизна поковки;

∆ см – смещение оси фланца относительно оси стержня при его высадке, ∆ см =2,0мм.

∆ к = ∆ К ´ Д, (7)

где ∆ К - удельная кривизна, ∆ К = 3мкм на 1 мм сечения (диаметра детали) .

Д – диаметр заготовки

∆ к =3´168=504мкм

Величина остаточного суммарного расположения отклонения заготовки:

(8)

где К Ц – коэффициент уточнения.

Для поковки К Ц = 0,06 – черновое растачивание;

К Ц = 0,04 – чистовое растачивание;

К Ц = 0,03 – шлифование.

∆ ∑ЧЕРН = 0,06´2090= 125,4мкм

∆ ∑ЧИСТ = 0,04´125,4 = 5,01 мкм

∆ ∑шлиф. = 0,03´5,01 = 0,15 мкм

Если ∆ ∑ < 1, то значениями отклонений на шлифование можно пренебречь.



2.3) Определим погрешность установки на выполняемом переходе. Токарная обработка ведется в трехкулачковом патроне, обработка с базированием по необработанной поверхности, e уст =500 мкм при черновой обработке и 120 мкм на чистовой обработке и шлифовании .

2.4) Определим минимальные припуски

2Zmin ЧИСТ мкм

2Zmin ШЛИФ мкм

2.5) Определим наибольший расчетный размер для перехода, предшествующего конечному, вычитая из наибольшего размера по чертежу расчетного припуска 2zmin и занесем в таблицу.

D расч.шлифов.= 72,03 мм

D расч. чист.растач.= 72,03 -0,34=71,69 мм

D расч.черн. растач.= 71,69 –0,837=70,853 мм

D расч загот. =70,853 -5,638=65,215мм

2.6) Установим допуски на все размеры по переходам

2.7) Запишем наибольшие предельные размеры D max по всем переходам путем округления расчетных размеров.

D max . шлифов. . = 72,015 мм

D max . чист. растач.=71,7 мм

D max .черн. растач.= 71,0м

D max загот. =65,0мм

2.8) Определим наименьшие предельные размеры, вычитая допуск из округленного наибольшего размера (D max).

Dmin i-1 = Dmax i-1 - T D i-1 (9)

Dmin расч. шлф.= 72,03-0,03=72,0мм

Dmin расч. чист. раст = 71,7-0,12=71,58мм

Dmin расч. черн. раст. = 71,0-0,46=70,54мм

Dmin расч загот = 65-1,9=63,1мм

2.9) Определим предельные значения припусков Z мах, Z min , как разность предельных размеров I предшествующего и выполняемого переходов.

2.10) Определим номинальный размер заготовки D ном.

D ном =(D min + D max)/2 , (10)

D ном = (65+63,1)/2 = 64,05 = 64 мм.

Размер, проставляемый на чертеже заготовки D заг. = Æ64 1

Судя по расчету, припуск на диаметр отверстия в заготовке, принятый по таблицам увеличен.

6.Определение припусков на обработку по стадиям, установление промежуточных размеров с допусками статистическим методом на поверхность Æ153 -0,5

Расчет припусков представлен в таблице 3. 4.

Таблица 3.4 – Расчет припусков на обработку поверхности


Литература

1. Балабанов А. Н. Краткий справочник технолога-машиностроителя – М.: Машиностроение, 1992 -464с.

2. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т.Т.1 / Под ред. А.Г Косиловой и Р.К Мещерякова.- 4-е изд., перераб. и доп.. – М.: Машиностроение 1985. 656 с., ил.

3. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т.Т.2 / Под ред. А.Г Косиловой и Р.К Мещерякова.- 4-е изд., перераб. и доп.. – М.: Машиностроение 1986. 496 с., ил.

4. Обработка металлов резанием: Справочник технолога/ А.А.Панов., В.В.Аникин, Н.Г.Бойм. и др.: Под общей ред. А.А.Панова. - М.: Машиностроение 1988.-756 с


ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Пример выполнения контрольной работы № 2.

Задание: Разработать технологический процесс механической обработки шестерни.

Чертеж детали представлен на рисунке 1 Приложения 1.

Данное задание основывается на материалах разработок, выполняемых в примере задания контрольной работы №1 (чертеж детали, тип производства, метод получения заготовки, общие и промежуточные припуски на обработку).

По данному заданию представлена пояснительная записка.

В пояснительную записку входит:

1.- Выбор технологических баз.

2.- План обработки основных поверхностей детали.

3.- Составление технологического маршрута обработки.

4.- Подробная разработка токарной операции, заданной по варианту:

4.1. Наименование операции, номер операции.

4.2 Эскиз операции.

4.3. План операции по переходам.

4.4. Технологическая база.

4.5. Оборудование (обоснование и краткая характеристика).

4.6. Приспособление для установки и зажима детали.

4.7.Режущий инструмент (характеристика, материал, геометрия, ГОСТ).

4.8. Вспомогательный инструмент(характеристика, ГОСТ).

4.9. Измерительный инструмент (характеристика, ГОСТ).

4.10. СОЖ (состав и способ подвода).

4.11. Расчет и определение режимов резания на один переход.

4.12. Определение норм времени.

Характеристика детали.

Деталь – шестерня, масса детали 5,2кг. Деталь представляет собой втулку высотой 65 -0,74 мм, на наружном диаметре которой расположен прямозубый зубчатый венец модуль м=9, число зубьев z=15 с наружным диаметром Æ153 -0,5 , шероховатостью обработки Rа=1,6мкм, степень точности по ГОСТ1643-81-9-8-6-В.

Центральное отверстие диаметром Æ72Н7, шероховатостью обработки Rа=1,6мкм. Внутри отверстия имеются две канавки под стопорные кольца диаметром Æ75 мм и шириной 1,9мм. Отверстие Æ72Н7 является конструкторской базой.

Остальные поверхности заданы по 14 квалитету точности, шероховатость обработки Rа=12,5мкм.

Выбор и обоснование баз

От правильного выбора технологических баз во многом зависит качество обработки детали. Здесь следует, прежде всего, стремиться к соблюдению 2-х условий:

Совмещению баз, т.е. совмещение технологических баз с конструкторскими.

Постоянство баз, т.е. выбор такой базы, ориентируясь на которую можно провести всю или почти всю обработку детали.

Для нашей детали на токарной операции на первом установе за базу примем наружный Æ168 (по чертежу Æ153) и с одной установки обработаем торец, наружный диаметр пов. Æ153 -0,5 на длину не менее 15мм. На втором установе за базу примем предварительно обработанный торец и наружный диаметр. Æ 153 -0,5 и с одной установки обработаем наружную поверхность, торец и отверстие с припуском под шлифование.

На зубофрезерной операции базовыми поверхностями будут отверстие и торец, обработанные с одной установки.

При шлифовании отверстия зубчатый венец принимаем за базу. На зубошлифовальной операции деталь базируем на отверстие и торец. Таким образом, погрешность базирования будет минимальной и позволит выдержать технические требования чертежа.

План обработки основных поверхностей

План обработки на поверхности Æ72Н7 иÆ153 -0,5 определен в контрольной работе №1, на торцы в размер 65 по литературе и представлен в таблице 1

Таблица 1

Обрабатываемая поверхность Последовательность обработки поверхности Шероховатость обработки поверхности, R a Операционные припуски, 2Z 0 Операционные размеры с предельными отклонениями
Наружная поверхность Æ153 -0,5 заготовка - Æ168±3
черновое точение 12,5 Æ155h14 - 087
чистовое точение ,3 Æ153 -0,5
Отверстие Æ72Н7 заготовка Æ65±1
черновое растачивание h13 -0,46 Æ71,0 h13 -0,46
чистовое. растачивание h10 -0,12 Æ71,7 h10 -0,12
шлифование Н7() Æ72Н7()
Торцы: размер 65 -0,74 заготовка - 8/2 68 +1
черновое точение 12,5 6/2 63,0±0,3
чистовое точение ,3 1,7/2 65,3 -0,54
щлифование 0,3/2 65 -0,74

Краткая характеристика типов производства

Единичное производство характеризуется широкой номенклатурой изготовляемых или ремонтируемых изделий и малым объемом выпуска одинаковых изделий, повторное изготовление которых, как правило, не предусматривается. Коэффициент закрепления операций более сорока (К з.о > 40 ).

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых или ремонтируемых периодически повторяющимися производственными партиями (сериями), и сравнительно большим объемом выпуска. Принято: 20 < К з.о < 40 – мелкосерийное производство; 10 < К з.о < 20 – среднесерийное производство; 1 = К з.о < 10 – крупносерийное производство.

Массовое производство характеризуется большим объемом выпуска изделий, и на большинстве рабочих мест выполняют одну технологическую операцию. Для массового производства К з.о = 1.

2 Анализ технологичности конструкции детали (практическое
занятие 2)

Технологичность конструкции изделий рассматривается как совокупность свойств конструкции изделия, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ (ГОСТ 14.205−83).

Анализ проводится по качественным и количественным показателям в соответствии с требованиями стандартов ЕСТПП с учетом установленного объема выпуска и типа производства. Для качественной оценки необходимо выявить требования к технологичности конструкции детали, используя прил. 2, проанализировать характеристики конструкции детали и сделать заключение по каждому требованию (пример качественной оценки технологичности конструкции изделия приведен в прил. 3). В пояснительной записке также проводится количественная оценка технологичности, результаты которой оформляются в виде трех таблиц (на наличие стандартных конструктивных элементов, оптимальную точность и шероховатость поверхностностей) (образец приведен в прил. 3). Следует обратить внимание на то, что в каждой таблице количество конструктивных элементов должно быть одинаковым. После проведения анализа в записке дается конкретный и обоснованный вывод о технологичности (нетехнологичности) конструкции.



3 Выбор исходной заготовки и метода ее изготовления (практическое
занятие 3)

При выборе заготовки для заданной детали назначают метод ее получения, определяют конфигурацию, размеры, допуски, припуски на обработку.

Главным при выборе заготовки является обеспечение заданного качества готовой детали при ее минимальной себестоимости. Себестоимость детали определяется суммированием себестоимости заготовки по калькуляции заготовительного цеха и себестоимости ее последующей обработки до достижения заданных требований качества по чертежу. Выбор заготовки связан с конкретным технико-экономическим расчетом себестоимости готовой детали, выполняемым для заданного объема годового выпуска с учетом других условий производства. Краткие рекомендации по выбору материала и вида заготовки приведены в прил. 4.

3.1 Выбор метода получения заготовки

В этом разделе необходимо в зависимости от материала детали, размеров и ее конфигурации, типа производства выбрать вид исходной заготовки и метод ее получения, ориентируясь на типовые решения, приведенные в справочной литературе , и рекомендации в прил. 5. Нужно дать краткую характеристику возможных методов по точности размеров и шероховатости поверхностей и на основе технико-экономического сравнения нескольких вариантов выбрать проектный .

При сравнении вариантов предпочтение отдается более экономичному методу:

где , − технологическая стоимость детали, заготовка которой получена по первому или второму варианту и определяется по следующей формуле:

,

где − стоимость получения заготовки, р.; − стоимость механической обработки заготовки, р.

В стоимость заготовки входят затраты на материал при определенном методе получения самой заготовки по формуле

При анализе работы промышленного предприятия применяются различные показатели полезного использования материальных ресурсов:

Показатель (коэффициент) выхода готовой продукции из единицы сырья;

Показатель расхода сырья на единицу готовой продукции;

Коэффициент использования материалов (отношение чистого веса или массы изделия к нормативному или фактическому расходу конструкционного материала);

Коэффициент использования площади или объема материалов;

Уровень отходов (потерь) и др.

Для анализа и планирования расхода материальных ресурсов могут быть использованы следующие показатели: коэффициент ис­пользования, коэффициент раскроя, выход продукта (полуфаб­риката), коэффициент извлечения продукта из исходного сырья.

Коэффициент использования характеризует степень использо­вания сырья и материалов и определяется отношением полезно­го расхода (массы, теоретического расхода) к норме расхода материалов, установленной на изготовление единицы продукции (работы).

Коэффициент раскроя – показатель, характеризующий сте­пень полезного использования листовых, полосных, рулонных материалов, главным образом в заготовительном производстве; определяется отношением массы (площади, длины, объема) про­изводственных заготовок к массе (площади, длине, объему) ис­ходной заготовки раскраиваемого материала.

Расходный коэффициент – показатель, обратный коэффици­енту использования и коэффициенту раскроя; определяется как отношение нормы расхода материальных ресурсов, установ­ленной на производство единицы продукции (работы), к полез­ному их расходу.

Выход продукта (полуфабриката) выражает отношение коли­чества произведенного продукта (полуфабриката) к количеству фактически израсходованного сырья.

Коэффициент извлечения продукта из исходного сырья характе­ризует степень использования полезного вещества, содержаще­гося в соответствующем виде исходного сырья. Он определяется отношением количества извлеченного полезного вещества из ис­ходного сырья к общему его количеству, содержащемуся в этом сырье.

К обобщающим показателям относятся прибыль на рубль материальных затрат, материалоотдача, материалоемкость, коэффициент соотношения темпов роста объема производства и материальных затрат, удельный вес материальных затрат в себестоимости продукции, коэффициент использования материалов.

Важнейшим обобщающим показателем уровня использова­ния всех материальных ресурсов на предприятии является мате­риалоемкость продукции; обратный показатель материалоемкости продукции – материалоотдача.

Материалоемкость продукции – отношение суммы материальных затрат к стоимости произведенной продукции:

МП = РМ / П,

Этот показатель характеризует расход материалов на 1рубль изготовленной продукции. Если показатель МП отчетного года оказался выше аналогичного за прошлый год, то такое положение нельзя считать нормальным.

Экономический анализ углубляет поиски резервов повышения эффективности производства в направлении тех возможностей, которые обусловливают снижение материалоемкости.

Материалоотдача продукции (Мо) определяются по формулам:

Мо = ТП/МЗ или Mо=Vp/M3,

где: МЗ – количество израсходованных материальных ресурсов на предпри­ятии, руб.; ТП – выпуск товарной продукции на предприятии, руб.; Vр – объем реализованной продукции, руб.

К частным показателям материалоемкости продукции отно­сятся металлоемкость, электроемкость и энергоемкость, которые могут быть определены как в на­туральном, так и в стоимостном исчислении.

Материалоотдача (МО) определяется делением стоимости произведенной продукции на сумму материальных затрат:

МО = П / РМ, (3.2)

где РМ ¾ расход материалов за анализируемый период;

П ¾ объем продукции за анализируемый период.

Этот показатель характеризует отдачу материалов, то есть сколько произведено продукции с каждой гривны затраченных материальных ресурсов (сырья, материалов, топлива, энергии и т.д.).

Сравнивая этот показатель с аналогичным других предприятий, можно судить об эффективном использовании производственных запасов.

Задачами анализа материалоемкости выпущенной продукции предприятия являются:

· определение изменения уровня материалоемкости выпущенной продукции в динамике и по сравнению с планом;

· выявление причин изменений и определение динамики достигнутых результатов (экономии или перерасхода) по видам расходуемых материалов, масштабам действия отдельных факторов, обусловивших изменение этого уровня (совершенствование техники и технологии производства продукции, структуры потребляемого сырья, материалов и топливно-энергетических ресурсов);

· контроль за выполнением заданий по среднему снижению норм расхода важнейших видов производственных запасов и экономии материальных затрат;

· изменение эффективности использования в производстве продукции новых видов материалов;



· выявление неиспользованных внутрихозяйственных резервов снижения материальных затрат и их влияния на формирование себестоимости продукции, объема производства, прибыли и рентабельности, производительности труда и фондоотдачу.

Увеличение материальных затрат может происходить в результате отклонений фактического расчета материалов от норм расхода; несовпадения уровня фактических транспортно-заготовительных расходов с плановым; изменение оптовых цен на сырье и материалы, покупные полуфабрикаты и тарифов на электрическую и тепловую энергию.

Влияние двух первых факторов выявляется только на основе анализа калькуляций отдельных изделий. Влияние рассматриваемых факторов по видам материалов определяется, прежде всего, на удельную материалоемкость, а затем обобщается и увязывается с изменением общего показателя по всей товарной продукции.

Коэффициент соотношения темпов роста объема производства и материальных затрат определяется отношением индекса валовой или товарной продукции к индексу материальных затрат. Он характеризует в относительном выражении динамику материалоотдачи и одновременно раскрывает факторы её роста.

Удельный вес материальных затрат в себестоимости продукции исчисляется отношением суммы материальных затрат к полной себестоимости произведенной продукции. Динамика этого показателя характеризует изменения материалоемкости продукции.

Коэффициент материальных затрат представляет собой отношение фактической суммы материальных затрат к плановой, пересчитанной на фактический объем выпущенной продукции. Он показывает на сколько экономно используются материалы в процессе производства, нет ли их перерасхода по сравнению с установленными нормами. Если коэффициент больше 1, то это свидетельствует о перерасходе материальных ресурсов на производство продукции, и наоборот, если меньше 1, то материальные ресурсы использовались более экономно.

Частные показатели материалоемкости применяются для характеристики эффективности использования отдельных видов материальных ресурсов (сырьеемкость, металлоемкость, топливоемкость, энергоемкость и другие), а также для характеристики уровня материалоемкости отдельных изделий.

Удельная материалоемкость может быть исчислена как в стоимостном выражении (отклонение стоимости всех потребленных материалов на единицу продукции к её оптовой цене), так и в натуральном или условно-натуральном выражении (отклонение количества или массы израсходованных материальных ресурсов на производство і-го вида продукции к количеству выпущенной продукции этого вида).

В процессе анализа на ЧП СПФ «АГРО» «МСЗ» фактический уровень показателей эффективности использования материалов сравнивают с показателем прошлого отчетного периода, изучают их динамику и причины изменения (рис. 1), а также влияния на объем производства продукции.

Рисунок 1. Структурно-логическая схема факторного анализа материалоемкости

Материалоемкость, как и материалоотдача в первую очередь зависит от объема выпуска продукции и суммы материальных затрат на её производство. Объем же валовой (товарной) продукции в стоимостном выражении (ТП) может измениться за счет количества произведенной продукции (VВП), её структуры (Уді) и уровня отпускных цен (ЦП). Сумма материальных затрат (МЗ) также зависит от объема произведенной продукции, её структуры, расхода материалов на единицу продукции (УР), стоимости материалов (ЦМ) и суммы постоянных материальных затрат (Н), которая в свою очередь зависит от количества расходованных материалов и их стоимости. В итоге общая материалоемкость зависит от объема произведенной продукции, её структуры, норм расхода материалов на единицу продукции, цен на материальные ресурсы и отпускных цен на продукцию.

Материалоемкость товарной продукции может изменяться под влиянием отклонений фактического расхода от установленной в плане комплектации изделий, их недоброкачественности, повреждений, потерь. Фактические транспортно-заготовительные расходы могут не совпадать с их плановым размером из-за изменения поставщиков, вида транспорта, погрузки, разгрузки и других причин.

Существенное влияние на уровень материалоемкости товарной продукции оказывают возвратные отходы и потери от брака. Чем больше отходов и потерь от брака по сравнению с планом (или другим периодом), тем больше материальных затрат будет отнесено на единицу изделия и товарный выпуск продукции, так как снижается разница между ценой потребляемого сырья и материалов и ценой возможного использования возвратных отходов и неисправимого брака.

Как уже указывалось на показатель материалоемкости продукции в данном случае влияют два фактора: изменение материалоемкости по прямым материальным затратам и изменение коэффициента соотношения всех материальных затрат и прямых материальных затрат. Математически данная факторная модель может быть выражена следующим образом:

где Мпр – прямые материальные затраты,

Епр – материалоемкость продукции по прямым материальным затратам,

Кмз – коэффициент соотношения всех материальных затрат и прямых материальных затрат.

В процессе анализа важно не только установить факторы, влияющие на материалоемкость, но и изменение основных качественных и количественных показателей в результате снижения или увеличения материалоемкости. При снижении материалоемкости продукции возникает экономия материальных ресурсов, которая создает возможность изготовления дополнительной продукции. Увеличение затрат материалов заставляет предприятия дополнительно вовлекать материальные ресурсы в производство, что означает определенную потерю выпуска продукции. Соответственно при снижении материалоемкости на долю сэкономленных материалов увеличивается прибыль и рентабельность предприятия. За счет дополнительного выпуска продукции из сэкономленных материалов возрастает производительность труда, фондоотдача основных фондов и наоборот, при росте материалоемкости за счет потерь выпуска продукции и определенного количества материалов снижается производительность труда и фондоотдача.

Сумму высвобожденных и непроизводительно затраченных материальных ресурсов в результате снижения или роста материалоемкости товарной продукции устанавливают умножением разницы между фактической и базисной (плановой) материалоемкостью на фактический объем выпущенной продукции.

На завершающем этапе анализа эффективности использования материальных ресурсов необходимо установить возможности дальнейшего снижения норм расхода материалов и материальных затрат, не использованные в отчетном году.