机械制造工艺学第八讲提高劳动生产率和技术经济性分析

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6.3 工艺方案的技术经济性分析
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。
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: 对几种不同工艺方案进行经济评比时,有以下不同情况: 1.当需评比的工艺方案均采用现有设备或其基本投资相 近时, 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 两加工方案中仅有少数工序不同, 数不同工序的单件成本进行评比; 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 两加工方案中,多数工序不同时, 年工艺成本进行比较。 年工艺成本进行比较。
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6.1 提高劳动生产率的工艺措施
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, 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; 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 用量之后,基本时间显著减少, 的情况下,更显得重要。 的情况下,更显得重要。
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); C机维为通用夹具费(元/件); C刀为刀具费用(元/件)。
两种方案全年工艺成本的评比
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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 两种工艺方案的基本投资差额较大时, 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 的同时,还要考虑基本投资差额的回收期限 方案1 方案 方案2 方案 基本投资K1( 基本投资 (大) 基本投资K2( 基本投资 (小) 工艺成本S1( 工艺成本 (小) 工艺成本S2( 工艺成本 (大)
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6.3 工艺方案的技术经济性分析
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, 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。 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: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, 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( 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)。 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: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%。 % %
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6.1 提高劳动生产率的工艺措施
6.1.5 缩短准备终结时间 2)采用可换刀架或刀夹。 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, 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。 将事先调整好的刀架或刀夹装到机床上去便可进行加工。
采用计算机技术
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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, 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, 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 一般都可以拟订出几种不同的工艺方案, 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 ; 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; 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。 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, 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。 经济分析。
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6.3 工艺方案的技术经济性分析
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)。
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6.3 工艺方案的技术经济性分析
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6.1 提高劳动生产率的工艺措施
6.1.1 劳动生产率的基本含义 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。 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: 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。 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 时间定额是衡量劳动生产率高低的依据, 生产计划、核算成本的重要依据。 生产计划、核算成本的重要依据。 完成一个零件一道工序的时间定额称为单件时间定额 完成一个零件一道工序的时间定额称为单件时间定额Tp, 单件时间定额 包括基本时间t 辅助时间t 布置工作地时间t 包括基本时间 m,辅助时间 a,布置工作地时间 s,休息和生 理需要时间tr·n。 理需要时间 单件时间是以上四部分时间的总和: 单件时间是以上四部分时间的总和:tp=tm(69.5%)+ta(21%)+ts+ tr·n 缩短时间定额可提高劳动生产率。 缩短时间定额可提高劳动
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、 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: 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 运用成组工艺原理,把结构形状、 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 过程相类似的零件划归为一组,然后按组制订工艺规程, 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 之设计或选用一套为该组零件共用的工艺装备, 时,可不更换工艺装备,只需经少量调整即可投人生产。 可不更换工艺装备,只需经少量调整即可投人生产。
6.1.4 同时缩短基本时间和辅助时间 多件加工:在一次装夹下同时加工几个工件, 多件加工:在一次装夹下同时加工几个工件,从而使分 摊到每一个工件上的基本时间和辅助时间都能缩短。 摊到每一个工件上的基本时间和辅助时间都能缩短。多 件加工按情况不同可分为顺序加工、 件加工按情况不同可分为顺序加工、平行加工和平行顺 序加工。 序加工。 采用多刀多刃加工及成形切削:如六角车床、多刀车床、 采用多刀多刃加工及成形切削:如六角车床、多刀车床、 多轴钻床和龙门铣床等。 多轴钻床和龙门铣床等。 采用各种类型的半自动机、自动机、多工位机床、 采用各种类型的半自动机、自动机、多工位机床、组合 机床、自动线等,是在多件加工、 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。 上发展出来的高效率机床。
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6.3 工艺方案的技术经济性分析
6.3.1 工艺成本的组成 对工艺方案进行经济分析时, 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。 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。 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。 可变费用 :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 料费(或毛坯费)、工人工资、 )、工人工资 折旧费。 折旧费。 不变费用C:与零件年产量无直接关系的费用。 不变费用 :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; 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, 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, 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 此专用机床、专用工艺装备的费用与零件的年产量无关。14 专用机床、专用工艺装备的费用与零件的年产量无关。
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, 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。 如差动螺丝等)就可显著减少调整时间。
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 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, 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。 外进行修改,直至完全合格为止。
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6.1 提高劳动生产率的工艺措施
6.1.2 缩短基本时间 车削的基本时间的计算公式为: 车削的基本时间的计算公式为:
tm =
π DL L Z Z ⋅ = ⋅ 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 和背吃刀量 都可缩减基本时间。 和背吃刀量a 增大切削速度 、进给量f和背吃刀量 p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 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) 动力 的限制。 的限制。 2)缩减工作行程长度 采用多刀加工可成倍缩减工作行程长度。 采用多刀加工可成倍缩减工作行程长度。
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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、 尽量提高零件、部件和产品的通用化、标准化和系列化程度 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 流水生产 采用先进的生产组织形式 改进生产管理
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6.1 提高劳动生产率的工艺措施
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 采用各种快速换刀、 采用各种快速换刀、自动换刀装置 2)将辅助时间与基本时间重合 采用两工位或多工位的加工方法 采用两个相同夹具交替工作 采用主动检验或数字显示式自动测量装置
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6.1 提高劳动生产率的工艺措施
6.3.2 工艺成本的计算 年度工艺成本E: 年度工艺成本 E=N·V+ S (元)
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E 单件工艺成本 d: Ed=V+C/N (元/件)
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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
第六章
提高劳动生产率 和技术经济性分析
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内容提纲
6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 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 机械加工的优化
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6.1 提高劳动生产率的工艺措施
6.1.1 劳动生产率的基本含义 劳动生产率: 劳动生产率:是以工人在单位时间内所生产的合格产 品的数量来评定的,指单位人/时的平均生产量。也就是说, 品的数量来评定的,指单位人/时的平均生产量。也就是说, 一个工人在单位劳动时间内制造出的合格产品的数目。 一个工人在单位劳动时间内制造出的合格产品的数目。 不断提高劳动生产率是降低成本、增加积累和扩大社 不断提高劳动生产率是降低成本、 会再生产的根本途径。提高劳动生产率是一个与产品设计、 会再生产的根本途径。提高劳动生产率是一个与产品设计、 制造工艺、组织管理等都有关的综合性任务。 制造工艺、组织管理等都有关的综合性任务。
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