Предлагаемый процесс сборо-сварки колонны

 

Характеристика внедряемого процесса

Конструкция строительной колонны имеет короткометражные и прямолинейные швы различной протяженности. Поэтому рационально применение механизированного способа сварки в среде защитного газа вместо ручной дуговой сварки покрытым электродом.

Существует ряд преимуществ указанного способа сварки перед ручной дуговой (высокая производительность, низкая стоимость, минимальные затраты времени на освоение, широкая возможность механизации и автоматизации). А также перед полуавтоматической сваркой под флюсом (возможность сварки в различных пространственных положениях, наблюдение за ванной и дугой).

Проведя анализ достоинств и недостатков, указанных выше способов сварки, я выбрал сварку в смеси защитных газов (углекислого газа и аргона). Состав смеси 75%СО2 +25%Ар является оптимальной по формированию и внешнему виду шва, а также по сопротивляемости против образования горячих трещин.

В настоящее время для выполнения такого рода сварочных работ на рынке присутствует большое количество моделей оборудования как российских, так и зарубежных производителей. Проведя анализ из технических характеристик, я выбрал источник питания модели ПДГО-512 «Урал» с выпрямителем ВДУ 505-1 и АДФ 1202 УЗ с выпрямителем ВДУ 1201 УЗ.

Так как основным материалом сварной конструкции является Ст3пс6 и Сталь 09Г2С, обладающая хорошей свариваемостью, то можно применять ряд различных сред: в среде углекислого газа, в смеси углекислого газа и аргона и в смеси углекислого газа и кислорода, то предпочтительнее использовать смеси углекислого газа и аргона.

Сборка изделия

Конструкция колонны предпочтительнее собирать в приспособлении, позволяющие значительно повысить производительность труда и улучшить качество сборки.

Заготовительные операции и оборудование для них произвожу исходя из, марки стали заданной сварной конструкции, конфигурации и размеров детали, годовой программы выпуска изделий.

Для изготовления деталей, составляющие узлы строительной колонны выбираю следующее оборудование:

- Гильотинные ножницы Н 3223

- Газорезательная машина «огонек» ШКМ-1-(6-1)

- Вертикально-сверлильный станок 2А125

 

Таблица 2.2 - ведомость расхода материала на конструкции

№ п/п	Наименование материала	Количество на изделие	Расход материала Р = Мд * Крм , кг
1		1	Р=148*1,06*1=156,8
2		2	P=268,5*1,01*2=542,3
3		1	P=32,2*1,02*1=32,5
4		1	P=8*1,03*1=8,2
5		2	Р=27,2*1,07*2=58,2
6		1	Р=27*1,04*1=28,08
7		1	Р=8*1,03*1=8,24
8		1	P=10*1,01*1=10,1
Итого:			1048,25

 

Масса изделия составляет 995,9 кг

Отход составил 52,35 кг

Сборка под сварку является наиболее трудоемкой и важнейшей операцией технологического процесса. Хорошее качество сборки - первое необходимое условие для достижения качества сварки. При выполнении сборочных операций необходимо точно выдерживать проектные размеры, обеспечивать точное расположение деталей, входящих в колонну.

Цикл производства изделий состоит из множества технологических операций. Технологии автоматизации некоторых из них хорошо известны и давно применяются на практике. Однако существует целый класс операций, которые практически никак не автоматизировались – операции зачистки. Для улучшения качества сварных швов предлагается также автоматизированная зачистка на заготовительных операциях.

Из рисунка 1 видно, что зачистные операции – промежуточные, и от их качества зависит качество всего изделия, любой брак на данном этапе критичен и выявить его непросто.

 

Рис. 2.1. Некоторые этапы производства изделия

 

Даже если все остальное производство автоматизировано, наличие участка ручного труда сводит на нет многие преимущества такой автоматизации. Становится невозможно достичь стабильных показателей выпуска продукции, а процент брака существенно завышен по сравнению с полностью автоматизированным производством.

Предлагается на участке на операции зачистки применить автоматизированное оборудование по зачистке CNC-Flexicut.

Преимущества CNC-Flexicut перед ручной обработкой:

Надежность: Детали, обработка которых прошла на Flexicut, не требуют дополнительного контроля.

Повторяемость: Качество обработки всегда остается постоянным и не снижается с течением времени;

Высокая производительность и пунктуальность: Нет перерывов в обработке и необходимость присутствия работника;

Простота планирования: Известно время обработки каждой детали;

Безопасность: Устранение травмоопасного, грязного, вредного для здоровья рабочего места.

На рис. 2.1 можно выделить две основных стадии применения технологии:

1. После заготовительного производства.

2. После точной механообработки.

Каждая из них имеет свои особенности, которые необходимо знать перед принятием решения о модернизации оборудования.

В первом случае деталь приходит на обработку после заготовительного производства. Припуск на обработку большой, особой точности не требуется, стоимость брака низкая. Количество снимаемого материала велико. Основная характеристика, которую стремятся улучшить – скорость обработки, иными словами – штучное время.

Основные проблемы – обеспечение достаточной жесткости системы робот – инструмент – деталь, быстрый износ инструмента.

Преимущества от внедрения технологии: увеличение производительности участка, повышение качества сварных швов, снижение процента брака, постоянный выпуск продукции без срывов графика.

Преимущества от внедрения технологии: существенное увеличение качества обработки, значительное уменьшение процента брака. Применяются различные методы контроля: машинное зрение, оптические, лазерные, силовые датчики.

Использование технологий автоматической зачистки деталей несомненно оправдано, как экономически, так и для повышения культуры производства. Успешно внедрившие ее предприятия получают значительное конкурентное преимущество, а их клиенты – выигрывают в качестве приобретаемой продукции

Расчёт экономического эффекта

На спроектированном участке по производству сварочной колонны с годовым выпуском 5000 штук организовано прямоточное изготовление на специализированных рабочих местах с применением механизации.

В качестве заготовительного оборудования я выбрал и применил (газорезательная машина «огонек» ШКМ-1(1-6),вертикально-сверлильный станок А125,и гильотинные ножницы Н3223).

Применен более высокопроизводительный способ сварки в смеси активных защитных газов (75%СО2+25%Ар) относительно применяемого на предприятии способа сварки плавящимся электродом. Выбрано и применено сборочное приспособление для сборки колоны.

Успешно выбрано современное сварочное оборудование для механизированной сварки в смеси защитных газов нового поколения сварочный аппарат ПДГО 515 «Урал» с источником питания ВДУ505-1, позволяющие сваривать качественные швы, обеспечивая при этом высокую производительность.

Потери товарной продукции, реализации и чистой продукции из-за брака сократились, что, естественно, является положительной чертой предложенного проекта по снижению процента брака в результате введения нового сварочного оборудования, которое обеспечивает качественно сваренные швы изделия.

 

Таблица 2.3 - Стоимость оборудования

Наименование оборудования	Кол-во	Цена за 1 шт. оборудования	стоимость, руб
агрегат автоматической зачистки CNC-Flexicut	1	1 572 546	1 572 546
Гильотинные ножницы Н 3223	1	225 000	225 000
Газорезательная машина «огонек» ШКМ-1-(6-1)	1	330 725	330978
Вертикально-сверлильный станок 2А125	1	278 967	278 967
Полуавтомат	4	72 546	288 018
Выпрямитель	4	38 680	152 922
Итого:			2 848 431

 

Таблица 2.4 – Калькуляция себестоимости 1 колонны

Наименование затрат	Сумма, руб.
основные материалы	12 750
вспомогательные материалы	2335
Электроэнергия на 1 изделие	36
Заработная плата на 1 изделие осн. рабочих	850
Дополнительная заработная плата 20% Зосн.р.	170
Отчисления от ЗП 26%	265
Общепроизводственные расходы 100%3осн.р.	850
Общезаводские расходы 300%3осн.р	2 550
Итого: I	18 121
Прочие расходы 1,5%1	272
Производственная себестоимость Спр	18 393
Внепроизводственные расходы 3% Спр	552
Полная себестоимость Сполн.	18 945
Накопления (Н) 20%Сполн	3 790
НДС	4 092
Оптовая цена	26 825

 

Методом экспертных оценок определим уменьшения брака от качества швов.

Определим повышение качества продукции от введения автоматизации на операции зачистка .

Повышение качества произведём путем ранжирования, с помощью коэффициента конкордации.

Экспертами выступают 5 человек. Предлагается 4 варианта повышения качества и снижения брака:

 

Таблица 2.5.

Варианты снижения брака

№ варианта	Предлагаемый процент увеличения качества продукции
1	1
2	2
3	0,8
4	1,5

 

Таблица 2.6.

Сводная таблица расчётов

№ п/п	Эксперты	Варианты
		1	2	3	4
1	2	3	4	5	6
1	1	1	2	3	4
2	2	2	1	3	4
3	3	1	3	2	4
4	4	1	2	3	4
5	5	2	1	4	3
6		7	9	15	19
7	Результирующий ранг	1	2	3	4
8	Средняя сумма рангов	10	10	10	10
9	2	9	1	25	81

 

Произведем пошаговый расчет для определения наиболее вероятной трудоемкости.

1. Определяем какая наиболее вероятная трудоемкость для выполнения данной операции. Мнение каждого эксперта заносятся в таблицу.

2. Далее считаем сумму рангов по каждому варианту.

3. Наименьшей сумме рангов присваивается 1, далее по возрастающей.

4. Средняя сумма рангов находится как сумма рангов деленная на количество экспертов.

(7+9+15+19)/5=10

5. Определяем квадрат разности, для чего сумма рангов вычитается из средней суммы рангов, а полученный результат возводится в квадрат.

6. Считаем коэффициент конкордации:

 

; где

К - количество экспертов;

Н - количество объектов.

C - сумма

 

;

Мнение экспертов достаточно согласованно так как

Наиболее вероятное значение повышения качества продукции – 1%.

При введении нового оборудования качество продукции увеличивается на 1%, процент брака уменьшается

Из аналитической части мы знаем, что увеличение брака снизило качество продукции на 0,8% и, следовательно, ее цену на 3,4%

Ц1 = 26 825 руб.

Поскольку качество увеличилось, увеличилась и цена

Ц2 = 26 825*1,034 = 27 737 руб.

Ц1,2 соответственно цена изделия до и после изменения качества;

К1 – количество произведенной продукции повышенного качества;

 = (27 737 – 26 825)х5000х0,976 = 4 450 560 руб. – на столько изменилась товарная продукции из-за уменьшения процента брака.

Именно такую сумму и будет составлять дополнительная прибыль предприятия из-за уменьшения процента брака.

Таким образом, дополнительная чистая прибыль составит 4 451 тыс.руб.

 

Таблица2.7. Затраты на проведение мероприятия по модернизации оборудования

наименование	Кол-во	Стоимость , руб.
1. оборудование	см. таб. 2.3.	2 848 431
2. строительно-монтажные работы	-	500 000
Итого		3 348 431

 

Исходя из этих соображений и рассчитываем экономический эффект от введения нового оборудования.

Инвестиции на данный проект составят 3 348 431руб.

Дополнительная прибыль от повышения качества продукции составит

Ээ1 = 4 451 тыс. руб.

Таблица 2.8.

Сравнительная характеристика тех. процессов

показатель	существующий	предложенный	эффект от мероприятия
процент брака	3,4%	2,4%.	1%
Товарная продукция, руб.	130 910 880	135 356 560	4 445 680.
цена , руб.	26 826	27 737	911
итого экономия, тыс. руб.			4 451 тыс.руб.

 

Таблица 2.9 – Эффект в первый год предложенного мероприятия.

№ п/п	Статьи чистого дохода	Результат
1	Рост прибыли от реализации продукции	4 451 тыс.руб.
2	Увеличение амортизации	407,143 тыс.руб.
3	Увеличение налога на прибыль	1067,04 тыс. руб.
4	Увеличение налога на имущество	62,7 тыс. руб.
5	Уплата процентов за кредит	------------------------
	Итого	3723,403 тыс. руб.

 

Рассчитаем чистые денежные поступления на протяжении всего жизненного цикла мероприятия (берём 7 лет)

 

Мероприятия предусматривают закупку нового оборудования стоимостью	3 350	тыс. р.
Срок службы этого оборудования	7	года
Ликвидационная стоимость	0	тыс. р.
Норма дисконта	9%

 

Годовая амортизация оборудовния	478,571	тыс. р.
Остаточная стоимость оборудования по годам, тыс.р.
	3350	2871,43	2392,86	1914,29	1435,72	957,145	478,574

 

Расчет чистых денежных поступлений
					Табл. 1
Показатель	Годы
	1	2	3	4	5	6	7
Дополнительная прибыль от реализации, тыс.р.	4 451	4 451	4 451	4 451	4 451	4 451	4 451
Налог на прибыль тыс.р.	890,2	890,2	890,2	890,2	890,2	890,2	890,2
Дополнительная чистая прибыль, тыс.р.	3560,8	3560,8	3560,8	3560,8	3560,8	3560,8	3560,8
Налог на имущество, тыс.р.	73,7	63,1714	52,6429	42,1143	31,5858	21,0572	10,5286
Амортизация, тыс.р.	478,571	478,571	478,571	478,571	478,571	478,571	478,571
Чистые денежные поступления, тыс.р.	3965,671	3976,2	3986,73	3997,26	4007,79	4018,31	4028,84

 

					Табл. 2
Расчет экономического эффекта проектных предложений
Показатель	Годы
	0	1	2	3	4	5	6	7
Процент	9%	9%	9%	9%	9%	9%	9%	9%
Чистые денежные поступления, т.р.	0	3965,67	3976,2	3986,73	3997,26	4007,79	4018,31	4028,84
Дисконтированные чистые денежные поступления, т.р.	0	3638,23	3346,69	3078,49	2831,76	2604,79	2395,99	2203,92
Инвестиции, т.р.	3 350	0	0	0	0	0	0	0
Сумма дисконтированных чистых денежных поступлений, т.р.	0	3638,23	6984,92	10063,4	12895,2	15499,9	17895,9	20099,9
Сумма дисконтированных инвестиций, т.р.	3350	3350	3350	3350	3350	3350	3350	3350
ЧДД, т.р.	-3350	288,23	3634,92	6713,4	9545,16	12149,9	14545,9	16749,9
ИД	0	1,09	2,09	3	3,85	4,63	5,34	6
Чистый дисконтированный доход, т.р. -	16749,85
Индекс доходности -	3,85
Срок окупаемости, лет -	0,92

 

 

Рис. 2.3. График окупаемости инвестиций.

 

Таким образом, за весь жизненный цикл проекта мы получим чистый дисконтированный доход в размере 16,75 млн.руб., индекс доходности проекта 3,85, срок окупаемости 0,92 года.