工艺过程经济性分析

提高生产效率的工艺途径
（一）缩短时间定额
缩短辅助时间：单件小批生产的重点应该着眼缩短辅助时间
➢使辅助动作实现机械 化和自动化（如采用自 动上下料装置、先进夹 具、采用主动测量主动 控制数显装置等）； 百分表
减振器 测头
例：磨削自动测量
工件
5.5.1 时间定额与提高生产效率的途径
提高生产效率的工艺途径
与大进给切削等
➢合理采用科学管理模式，提高管理效率和劳动生产率，使 制造系统管理组织机构合理化，使制造系统以最优化的方式 运行。
5.5.2 工艺方案技术经济分析
通过比较不同工艺方案的生产成本选出最经济的加工方案
工艺成本
➢生产成本——生产一件产品或一个零件所需费用总和 ➢工艺成本——生产成本中与工艺过程直接有关的部分 ➢工艺成本可分为两部分：
提高生产效率的工艺途径
图 多工位加工
5.5.1 时间定额与提高生产效率的途径
提高生产效率的工艺途径
（一）缩短时间定额 缩短布置工作地时间： 主要是减少换刀时间和调刀时间 ➢采用自动换刀装置或快速换刀装置 ➢使用不重磨刀具 ➢采用样板或对刀块对刀 ➢采用新型刀具材料以提高刀具耐用度
缩短准备终结时间： ➢在中小批量生产中采用成组工艺和成组夹具 ➢在数控加工中，采用离线编程及加工过程仿真技术
（1）采用现有设备或基本投资相近 2）两方案多数工序不同少数同以全年工艺成本进行比较
S1=V1 N +C1 S2=V2 N +C2 可直接计算比较或根据 曲线进行比较
图5－30 全年工艺成本比较图
N＜Nk时，可选方案2；
N＞Nk时，可选方案 1；
N = Nk时， S1 = S2 ，则
C C
Nk
2
1
V V
图 车削外圆的基本时间
t
j
L
v
f
L1
Lw
nf
L2
z a
p
5.5.1 时间定额与提高生产效率的途径
时间定额
（2）辅助时间tf
为实现工艺过程必须进行的各种辅助动作时间，如: 装卸工件、开停机床、改变切削用量、进退刀具、测量工件等
基本时间 tj +辅助时间 tf =工序作业时间 （3）布置工作地时间tb
5.5.1 时间定额与提高生产效率的途径
提高生产效率的工艺途径
（二）采用新工艺和新方法
➢采用先进的毛坯制造方法：如粉末冶金、石腊铸造、压力铸
造、精密铸造。
➢采用特种加工：如电解或电火花加工、线切割加工等。 ➢采用少无切屑新工艺：如用挤齿代替剃齿、滚压、冷轧等 ➢改进加工方法：如拉孔代替镗孔，精刨精磨代替刮研等 ➢在可行条件下，采用先进切削技术，如高速切削、强力切削
可变费用：可变费用与零件的年产量有关，包括材料费、 机床工人工资、机床电费、通用机床通用装备维护折旧费。
不变费用：与年产量的变化没有直接关系的费用，包括 专用机床专用工艺装备维护折旧费等。 ◆ 零件全年工艺成本： S= VN + C
◆ 零件单件工艺成本： St= V + C / N
5.5.2 工艺方案技术经济分析
5.5.1 时间定额与提高生产效率的途径
时间定额
定义: 在一定生产条件下，生产一件产品或完成一道工 序所需消耗的时间
组成 ➢基本时间： ➢辅助时间： ➢布置工作地时间：
➢休息和生理需要时间： ➢准备终结时间：
5.5.1 时间定额与提高生产效率的途径
时间定额
（1）基本时间tj（单位：min）
直接改变生产对象的性质，使其成为合格产品或达到 工序要求所需时间（包括切入、切出时间）
（一）缩短时间定额
缩短辅助时间： ➢ 使辅助时间与基本时间重叠（如采用多位夹具或多位工作台，
使工件装卸时间与加工时间重叠；采用在线测量，使测量时间与加 工时间重叠等）
工件
铣刀
卸
1 2
装卸工位 加工工位
图为双工位夹具
装
3
图2-70立式回转工作台铣床 1—工件 2—精铣刀 3—粗铣刀
5.5.1 时间定额与提高生产效率的途径
工艺方案比较
（1）采用现有设备或基本投资相近 1）两方案多数工序同计算少数不同工序单件成本来评比
St1=V1+C1/N St2=V2+C2/N 可直接计算比较或根据 曲线进行比较 N＜Nk时，可选方案2； N＞Nk时，可选方案 1
图5－29 单件工艺成本比较图
5.5.2 工艺方案技术经济分析
工艺方案比较
如：更换刀具、润滑机床、清理切屑、收拾工具等 tb=工序作业时间×α% （4）休息与生理需要时间tx：工人在工作班内，为恢复体力和满 足生理需要所需时间，tx =工序作业时间×β%
5.5.1 时间定额与提高生产效率的途径
时间定额
◆ 单件时间：上述四部分的时间之和称为单件工时，即
td
tj
tf
tb
1
2
5.5.2 工艺方案技术经济分析
基本投资相差较大应考虑投资差额回收期限
回收期是指一种方案比另一种方案多用的投资，需要多长
时间方能收回。回收期可用下式求得： CY
方案1
T K1 K2 K
S2 S1 Q S Q
ΔCY
式中 ΔK—基本投资差额； ΔS—全年工艺成本节约额； ΔQ—先进设备使产品上市快取得的
5.5.1 时间定额与提高生产效率的途径
提高生产效率的工艺途径
减少切削行程长度
L
l=L/3 l
l
x
x
x
a)
f
b)
图5-69 减少和重合切削行程长度的方法 a）多刀切削 b）宽刃和成形刀横向切削
5.5.1 时间定额与提高生产效率的途径
提高生产效率的工艺途径
图 转塔自动车床的不同工步
图 复合工步
5.5.1 时间定额与提高生产效率的途径
பைடு நூலகம்
tx
(t j
tf
)
1
100
（5）准备与终结时间tz：如熟悉工艺文件、领取毛坯、安装 夹具、调整机床、发送成品等
◆ 单件工时定额：
tc
td
Tz
m
tj tf
1
100
t
z
5.5.1 时间定额与提高生产效率的途径
提高生产效率的工艺途径
（一）缩短时间定额 缩短基本时间： ✓提高切削用量（切削速度、进给量、切削深度等） ✓ 采用多刀多刃进行加工（如以铣削代替刨削，采用组 合刀具等） ✓ 采用复合工步，使多个表面加工基本时间重合（如多 刀加工，多件加工等）。
全年增收总额
C2
方案2
0
NC
NK
N
回收期越短，则经济效益越好。 投资回收期应满足以下要求：
图5-51 考虑追加投资的临界 年产量
1）回收期应小于专用设备或工艺装备的使用年限；
2）回收期应小于市场对该产品的需求年限；
3）回收期应小于国家规定的标准回收期，一般专用工艺装备标准回