Экономические преимущества внедрения композиционных материалов

 

Преимущества высокопрочного композитного материала в настоящее время хорошо известны. При их правильном использовании можно получить снижение массы почти для любой конструкции по сравнению с металлами.

Быстрый рост использования КМ представляет собой попытку снизить быстро возрастающую стоимость производства. Наибольшее снижение цен происходит при использовании КМ в новых конструкционных решениях. Было установлено, что условия рассмотрения производственных аспектов на каждой стадии проектирования стеклопластиковые изделия будут иметь меньшую массу на 2,5% по сравнению с металлическими.

Максимальное преимущество можно получить при внедрении пластиков с самого начала проектирования конструкции.

В экономической части определяем себестоимость изделия, из которого в дальнейшем можно разработать бизнес-план по организации производства, как в малом предприятии, так и в промышленных масштабах.

 

Расчет стоимости основных материалов

 

Стоимость основных материалов, покупных изделий и полуфабрикатов:

смола ЭД-20 - 16 грн/кг;

смола УП-631-4 -18 грн/кг;

смола эпоксидная - 15 грн/кг;

смола СФ-341А - 20 грн/кг;

фурфрилглицидиловый эфир - 15 грн/кг;

катализатор УП-605/3 - 17 грн/кг;

спирто-ацетоновая смесь - 11 грн/кг;

стоимость стекложгута - 10 грн. за килограмм;

стоимость стеклоткани - 16 грн. за килограмм;

алюминиевый сплав АМг6 - 15 грн/кг;

Стоимость композита рассчитаем по формуле (3.1):

 

(3.1)

 

где mi - масса компонента входящего в состав КМ;- стоимость компонента входящего с состав КМ;

Скм=232,47грн.

 

Расчет зарплаты

 

Определяем прямую и дополнительную зарплату производственных рабочих, отчисление на соцстрах.

Основная зарплата определяется по формуле:

 

; (4.1)

 

где =1 - трудоемкость изготовления;=500 - среднечасовая ставка.

ЗП=500 гр.

Дополнительная зарплата производственных рабочих как 10% от зарплат

 

; (4.2)

 

после подстановки получим: Дзп=50 гр.

Отчисления на ЗП составляют 37,5% от суммы основной и дополнительной зарплат:

 

; (4.3)

 

.

 

4.4 Оценка расходов на содержание и эксплуатацию оборудования

 

Косвенные расходы по составляющим статьям определим следующим образом. Затраты на приобретение основного оборудования принимаем в сумме Н=500000 грн. Контрольное, вспомогательное оборудование, измерительная аппаратура оценивается в размере 15% от основного оборудования:

 

; (4.4)

 

Соб=75000грн.

Стоимость инструмента и приспособлений составляет 3% от оборудования:

 

; (4.5)

 

Синстр=2250грн.

Стоимость производственного и хозяйственного инвентаря:

 

; (4.6)

Синв=2250грн.

Итого стоимость основных фондов цеха составляет:

 

; (4.7)

 

ОФ=79500грн.

Основные и дополнительные затраты вспомогательных отчислений на соцстрах составляют 40% от зарплаты основных рабочих:

 

; (4.8)

 

ЗПвспраб=200грн.

Расходы на содержание производственного оборудования, принимаются в размере 80% от зарплаты дополнительных рабочих:

 

; (4.9)

 

Ррасхсодер=160грн.

Расходы на возмещение износа, восстановление малоценного инструмента и приспособлений общего назначения, как доля от суммы стоимости оборудования и зарплаты основных рабочих цеха:

 

; (4.10)

 

Ппр.расх=2410грн.

Итого затраты на содержание и эксплуатацию составляют:

 

; (4.11)

СЭО=2770грн.

 

Расчет косвенных расходов

моторама самолет композиционный материал

Расходы на испытания, охрану труда, содержание персонала могут быть приняты ориентировочно 10% от стоимости основного оборудования:

 

; (4.12)

 

Црас=7500грн.

Возмещение износа инструмента принимаем в размере 5% от стоимости оборудования:

 

; (4.13)

 

Цинстр=3750грн.

 

Расчет полной стоимости

 

Оценим расходы по освоению производства нового изделия.

В связи с тем, рассматриваемое изделие новое, то необходимо включить в его стоимость 10% суммы зарплаты и технологическую подготовку производства:

 

; (4.14)

 

Рн.изд=50грн.

Величину внепроизводственных затрат можно принять в размере 3% от стоимости изделия.

В таблице (4.1) приведем результаты расчетов проведенных в экономической части работы.

 

Таблица 4.1 - Результаты расчета себестоимости

Основные материалы, покупные изделия и полуфабрикаты, грн	232,47
Основная зарплата, грн	500
Дополнительная зарплата производственных рабочих, грн	50
Отчисления на зарплату, грн	206.25
Расходы на содержание оборудования, грн	2770
Возмещение износа инструмента, грн	3750
Стоимость основных фондов цеха, грн	79500
Расходы на освоение производства нового изделия, грн	50
Косвенные расходы, грн	11250
Полная стоимость, грн	1250

Выводы

 

В ходе выполнения работы была спроектирована моторама легкого самолета из композиционных материалов. По заданным габаритным размерам, схеме нагружения рамы и регламентированному прогибу было подобрано оптимальное поперечное сечение моторамы и определены его геометрические характеристики. После проведения расчетов был выбран материал, из которого будет изготавливаться изделие по критерию минимума массы. Также в ходе работы был проведен расчет механического заклепочного соединения и металлического узла крепления вертикальной стойки к поперечной балке моторамы. Подобран материал для изготовления этого узла. Кроме проектирования изделия был разработан технологический процесс на его изготовление, написаны маршрутные карты.

В разделе безопасности жизнедеятельности была рассчитана вентиляция для участка, на котором будет изготавливаться проектируемое изделие. В последнем разделе была рассчитана себестоимость изделия.

Данная работа является актуальной, так как расчет произведен для реальной конструкции применяемой для легкого самолета и выполненной из композиционных материалов, которые в настоящее время нашли широкое применение во многих отраслях промышленности.

Литература

 

1. Бычков С.А., Карпов Я.С., Мудрый А.А. Проектирование и конструктивно-технологические решения балок и лонжеронов из композиционных материалов: Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию. - Харьков: ХАИ, 1997, 84 с.

. Карпов Я.С., Кривенда С.П., Тараненко И.М. Основы производства изделий из композиционных материалов: Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ. - Харьков: ХАИ, 1999, 37 с.

. Гайдачук В.Е., Карпов Я.С. Физико-механические и эксплутационные свойства композиционных материалов: Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию. - Харьков: ХАИ, 1987, 72 с.

. Карпов Я.С., Кривенда С.П., Рябков В.И. Проектирование и конструирование соединений деталей из композиционных материалов. - Харьков: ХАИ, 1997, 200 с.

. Царахов Ю.С. Конструирование соединений элементов из композиционных материалов: Учебное пособие. - Москва, 1980, 80 с.

. Писаренко Г.С., Яковлев А.П., Матвеев В.В. Справочник по сопротивлению материалов: Справочник. - Киев, 1988, 736 с.

. Гайдачук А.В., Сидоренкова М.А. Технология производства изделий из композиционных материалов: Учебное пособие по лабораторному практикуму. - Харьков «ХАИ», 1998, 98 с.

. Басов В.В., Гайдачук А.В., Кивиренко О.Б. Микроклимат производственных помещений: Учебное пособие по лабораторному практикуму. - Харьков «ХАИ», 2001, 46 с.

. Гайдачук В.Е., Гречка В.Д., Кобрин В.Н., Молодцов Г.А. Технология производства летательных аппаратов из композиционных материалов. - Харьков, 1989, 330 с.