第六章_提高劳动生产率和技术经济性分析

机床、自动线等，是在多件加工、多刀多刃加工的基础
上发展出来的高效率机床。
6.1.5 缩短准备终结时间
缩减准备终结时间的主要途径是减少调整机床、刀具和夹
具的时间，缩短数控编程时间和试调时间，具体措施如下：
1）运用成组工艺原理，把结构形状、技术要求和工艺 过程相类似的零件划归为一组，然后按组制订工艺规程，并为
4）采用数控加工过程拟实技术
在更换加工对象前在机外采用仿真模拟办法,考证数控加工编程 的正确性，如发现有干涉碰撞或加工尺寸不符合要求的情况，在机 外进行修改，直至完全合格为止。
6.2 提高劳动生产率的综合性措施
改进产品的结构设计 减少零件的数目和数量 改善零件的结构工艺性 尽量提高零件、部件和产品的通用化、标准化和系列化程度
得较大的经济收益，从工厂整体经济效益分析，选取该工艺方案仍
是可行的。
6.4 高效及自动化加工
1.大批大量生产中常用的制造方法 组合机床 组合机床生产线 2.中小批生产中常用的制造方法
• 主要零件——大型零件或精密零件：采用加工中心
• 中型零件——一般传动的轴、齿轮、拨叉、杠杆等：采用
数控机床、松弛流水线
6.5 机械加工的优化
（2）优化应考虑的问题 ① 目标函数：首先应考虑优化的目标，并建立目标函数。 ② 约束条件：优化时应考虑工艺系统性能和零件加工要求
等的限制，如机床的极限转速、进给量、最大功率、切削力、扭 矩、零件加工表面的粗糙度、工艺系统刚度等约束条件。
③ 控制参数：对于机械加工系统，一般的控制参数为切削
6.3.1 工艺成本的组成 经济分析：就是通过比较各种不同工艺方案的生产成本，选出 其中最为经济的加工方案。 生产成本：制造一个零件或一台产品所需费用的总和；生产成
本包括两部分费用，一部分费用与工艺过程直接有关，
另一部分费用与工艺过程不直接有关（例如行政人员工 资、厂房折旧费、照明费、采暖费等）。 工艺成本：与工艺过程直接有关的费用称为，工艺成本约占零 件生产成本的 70％－75％。
采用多刀加工可成倍缩减工作行程长度。
6.1.3 缩短辅助时间
辅助时间在单件时间中占有较大比重，采取措施缩减辅 助时间是提高生产率的重要途径；尤其是在大幅度提高切削
用量之后，基本时间显著减少，辅助时间所占比重相对较大
的情况下，更显得重要。
6.1.3 缩短辅助时间
1）直接缩减辅助时间 采用先进高效夹具
年度工艺成本E: E=N· S （元） V+
V— 每个零件的可变费用 N— 零件的年生产纲领 S— 不变费用
全年工艺成本与年产量的关系
单件工艺成本Ed： Ed=V+C/N （元/件）
单件工艺成本与年产量的关系
6.3 工艺方案的技术经济性分析
6.3.3 工艺方案比较及经济性分析
对几种不同工艺方案进行经济评比时，有以下不同情况：
之设计或选用一套为该组零件共用的工艺装备，更换同组零件
时，可不更换工艺装备，只需经少量调整即可投人生产。
6.1.5 缩短准备终结时间
2）采用可换刀架或刀夹。
在机外按加工要求将刀具预先调整好，更换加工对象时，只需 将事先调整好的刀架或刀夹装到机床上去便可进行加工。
3）采用刀具微调和快调机构
在多刀加工中调整刀具特别费时，若在刀夹尾部装上微调机构 （如差动螺丝等）就可显著减少调整时间。
C机维为通用夹具费（元/件）； C刀为刀具费用（元/件）。
6.3.2 工艺成本的计算
不变费用可按下式计算：
S=C调工+C专机+C专机维+C专夹 C调工为调整工人工资（元/年）； C专机为专用机床折旧费（元/年）； C专机维为专用机床维修费（元/年）；
C专夹为专用夹具费（元/年）。
6.3.2 工艺成本的计算
机械制造工艺学
第6章 提高劳动生产率和技术经济性分析
1
本章要点
6.1 6.2 6.3 提高劳动生产率的工艺措施
提高劳动生产率的综合性措施
工艺方案的技术经济性分析 高效及自动化加工
6.4
6.5
机械加工的优化
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机械制造工艺学
第6章 提高劳动生产率和技术经济性分析
6.1 提高劳动生产率的工艺措施
3
6.1.1 劳动生产率的基本含义
一般都可以拟订出几种不同的工艺方案，有些工艺方案的生
产准备周期短,生产效率高，产品上市快，但设备投资较大； 另外一些工艺方案的设备投资较少，但生产效率偏低；不同 的工艺方案有不同的经济效果。为了选取在给定生产条件下 最为经济合理的工艺方案，必须对各种不同的工艺方案进行
经济分析。
6.3 工艺方案的技术经济性分析
两种方案全年工艺成本的评比
6.3.3 工艺方案比较及经济性分析
2．两种工艺方案的基本投资差额较大时，则在考虑工艺成本 的同时，还要考虑基本投资差额的回收期限 方案1 基本投资K1（大） 工艺成本S1（小）
方案2
基本投资K2（小）
工艺成本S2（大）
基本投资回收期T:
K1 K 2 K现有设备或其基本投资相近时， 可用工艺成本评比其优劣 1）两加工方案中仅有少数工序不同，可通过计算少数 不同工序的单件成本进行评比；
2）两加工方案中，多数工序不同时，则以该零件加工
全年工艺成本进行比较。
6.3.3 工艺方案比较及经济性分析
设两种不同方案分别为Ⅰ和Ⅱ。它们全 年的工艺成本分别为 E1=V1N+S1 E2=V2N+S2 两条直线相交于N=NK 处，该年产量NK 称为临界年产量，达此年产量时两种工艺 路线全年的工艺成本相等，即 V1NK+S1=V2NK+S2 当年产量N<NK 时宜采用方案Ⅱ，即年 产量小时宜采用不变费用较少的方案； 当年产量N>NK 时，宜采用方案Ⅰ，即 年产量大时宜采用可变费用较少的方案。
• 小型零件——各种紧固件：采用通用自动化和专用自动化 机床
6.5 机械加工的优化
（1）优化的评价指标 优化的总目标是高效、经济的制造所需产品，具体而言， 可使用下述三种基本的评价指标： ① 最少时间或最大生产率指标：它是指制造单位产品所 需的时间最少，或是使单位时间内制造的产品数量最多。当对 产品需求迫切时，通常采用这一指标，这时成本和利润指标退 居次要地位。 ② 最低成本指标：是指单台产品的成本最低。当时间充 裕时，可采用这一指标。 ③ 最大利润指标：是指在规定时间内的利润最大。当市 场需要大于工厂生产能力时采用这一指标。这时不追求最低生 产成本，通过增加生产投资来减少单件生产时间，以便生产和 销售更大数量的产品，使在规定的时间内比按最低生产成本指 标生产获得更大的总利润。
6.3.1 工艺成本的组成
对工艺方案进行经济分析时，只要分析与工艺过程直接有 关的工艺成本即可。
工艺成本由可变费用与不变费用两部分组成。
可变费用V：与零件的年产量直接有关的费用。它包括材 料费（或毛坯费）、工人工资、通用机床和通用工艺装备维护 折旧费。 不变费用C：与零件年产量无直接关系的费用。它包括专 用机床、专用工艺装备的维护折旧费以及与之有关的调整费等； 因为专用机床、专用工艺装备是专为加工某一工件所用，它不 能用来加工其他工件；而专用设备的折旧年限却是一定的,因
6.1.2 缩短基本时间
车削的基本时间的计算公式为：
L Z DL Z tm n f a p 1000 vf a p
1）提高切削用量 增大切削速度v、进给量f和背吃刀量ap都可缩减基本时间。 但切削用量的提高受到刀具寿命和机床条件(动力、刚度、强度) 的限制。 2）缩减工作行程长度
采用先进工艺及新工艺 改善生产组织和生产管理 采用先进的生产组织形式——流水生产 改进生产管理 采用计算机技术
机械制造工艺学
第6章 提高劳动生产率和技术经济性分析
6.3 工艺方案的技术经济性分析
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6.3 工艺方案的技术经济性分析
制订零件机械加工工艺规程时，在同样能满足被加工零 件技术要求和同样能满足产品交货期的条件下，经技术分析
速度v、进给速度f和切深ap。对于一般系统，指控制一个参数（v 或f）；对于优化程度高的系统，可以同时控制两个参数（v和f） 或三个参数（v、f、ap ）。由于切削深度往往由工件材料和零件 尺寸决定，所以假定为常数。
④ 随机因素：随机因素如材料性能的变化、工艺系统的动
态特性、刀具磨损、热变形等，往往影响最优工作的条件。为此， 在加工过程中采用适应性控制是解决随机因素对加工优化影响的 有效措施。
6.3.3 工艺方案比较及经济性分析
回收期限越短越好 投资回收期必须满足以下要求：
l）回收期限应小于专用设备或工艺装备的使用年； 2）回收期限应小于该产品的市场寿命（年）；
3）回收期限应小于国家所规定的标准回收期，采用专用工艺装备
的标准回收期为2－3年，采用专用机床的标准回收期为4－6年。 在决定工艺方案的取舍时，我们强调一定要作经济分析，但算 经济帐不能只算投资帐。如某一工艺方案虽然投资较大，工件的单 件工艺成本也许相对较高；但若能使产品上市快，工厂可以从中取
此专用机床、专用工艺装备的费用与零件的年产量无关。
6.3 工艺方案的技术经济性分析
6.3.2 工艺成本的计算
可变费用可按下式计算：
V=C材坯+C操工+C电+C通机+C机维+C刀 C材坯为材料或毛坯费（元/件）； C操工为操作工人的工资（元/件）； C电为机床电费（元/件）；
C通机为通用机床折旧费（元/件）；
劳动生产率可以用完成某一工作所必需的劳动时间来衡量。
时间定额：是指在一定生产条件下规定生产一件产品或完成
一道工序所消耗的时间。 时间定额是衡量劳动生产率高低的依据，也是工厂安排
生产计划、核算成本的重要依据。