Обоснование выбора размерного ряда деталей и сборочных единиц машин

Выбор оптимального размерного ряда (рис. 2) сводится к определению количества типоразмеров, при котором затраты на изготовление изделия и его эксплуатацию были бы минимальными. Здесь могут иметь место три случая: затраты на эксплуатацию неизменны, затраты уменьшаются и затраты увеличиваются. Рассмотрим первый случай.

Распределив расходы по элементам затрат, определяют количество типоразмеров (членов ряда) при которых затраты на изготовление изделия и его эксплуатацию были бы минимальными. При этом анализируют изменения годовых затрат по исходному ряду при разрежении и увеличении густоты этого ряда.

Так, если исходный (принятый) ряд соответствует нормальному ряду R 10, то следует выяснить, как изменяются годовые затраты в случае увеличения его густоты до R 20 или разрежения до R 5.

При разрежении ряда, например, вдвое, вместо двух смежных членов ряда остается один. Следовательно, новая программа выпуска для этого члена ряда  равна сумме программ двух исходных членов ряда. Коэффициент изменения программ в этом случае

                                              (56)

где  - программа для нового члена ряда;

 - исходная программа для ближайшего большего (из рассматриваемых) члена ряда.

Затраты на материалы  принимают по затратам на материалы для ближайшего члена исходного ряда.

Изменение основной заработной платы производственных рабочих и накладные расходы определяют по формуле

                                (57)

где  - коэффициент изменения прочих затрат;

 - показатель степени (характеризует степень интенсивности снижения себестоимости при увеличении программы).

Рис. 2. График экономического обоснования выбора параметрического ряда:
 - знаменатель прогрессии; ,  - себестоимость изготовления и эксплуатации;
 - суммарные затраты

 

Абсолютное значение прочих затрат

                                        (58)

где  - прочие затраты по измененной программе ;

 - прочие затраты при исходной программе  для ближайшего большего члена ряда.

Себестоимость изделия определяется по формуле

                                         (59)

Годовые затраты на изготовление изделия по измененному ряду равны произведению себестоимости единицы изделия на годовую программу: .

Измененный ряд целесообразнее исходного, если .

Если общие годовые затраты по полученному ряду окажутся ниже, чем по исходному, то следует провести аналогичный расчет для следующего ряда в сторону разрежения. Если затраты по новому ряду выше, чем по исходному, то дальнейшие расчеты нецелесообразны.

При увеличении густоты ряда, например в 2 раза, что соответствует переходу от R 10 к R 20, расчет производят следующим образом.

Можно принять, что исходная программа выпуска изделий распределится поровну. В этом случае измененная программа для нового члена ряда , где  - исходная программа для R 10 члена ряда большего размера. Коэффициент изменения программы в данном случае

Затраты на материалы дли вновь полученного члена ряда определяют по формуле

                                      (60)

где  - затраты на материалы меньшего члена исходного ряда;

 - затраты на материалы большего члена исходного ряда.

Коэффициент изменения прочих затрат, себестоимость изделия и годовые затраты определяют так же, как и при разрежении ряда.

Абсолютное значение прочих затрат по новому члену ряда изменяется пропорционально величине интервала основного параметра. Если основной параметр объем V имеет значение  и , а соответствующие затраты -  и , то для нового члена ряда при объеме  прочие затраты определяют из соотношения

                        (61)

Измененный ряд целесообразнее исходного, если .

На основе анализа суммарных годовых затрат по каждому варианту выбирают наиболее экономически целесообразный ряд.

Пример 14. Экономическое обоснование выбора параметрического ряда центральных секционных кондиционеров.

Чтобы выбрать оптимальный параметрический ряд, анализируем изменение годовых затрат по исходному ряду при его разрежении и увеличении густоты ряда.

При разрежении ряда, например, вдвое, вместо двух смежных членов остается один. Новая программа выпуска для этого члена ряда  равна сумме программ двух смежных членов ряда.

Коэффициент изменения программы вычисляют по формуле (56).

По новой программе все изделия будут выпускаться большего размера (в разреженном ряде все исключенные члены заменяются ближайшими большими), что приводит к изменению годовых затрат.

Коэффициент изменения прочих затрат  в зависимости от изменения программы определяется по формуле (64). Для определения показателя, входящего в формулу (61), необходимо решить три линейных уравнения с тремя неизвестными:

                          

;       (62)

.

где n - количество объектов исследования (изделий); G – масса принятого набора секций каждого типоразмера кондиционера, кг; В – программа (за два года) выпуска секций центральных кондиционеров;  - прочие затраты принятого набора секций кондиционера, т. р.

Для решения системы уравнений определяют сумму логарифмов постоянных величин и находят z:

;

Значения  приведены в табл. 19.

Годовая программа  значения приведены в табл. 19.

Затраты на материалы и комплектующие изделия (табл. 19, графа 5)  принимаются по затратам на материалы для изделий ближайшего большего члена исходного ряда.

Прочие затраты  на одно изделие (табл. 19, графа 6) вычисляют по формуле (65).

Себестоимость изделия  (табл. 19 графа 7) измененного нового члена ряда определяется как сумма затрат на материалы  и прочих затрат .

Себестоимость годовой программы – (табл. 19, графа 8). Годовые амортизационные отчисления (табл. 19, графа 9), где  - срок службы изделия, годы. Для центральных кондиционеров  лет.

Дополнительные затраты в эксплуатации (табл. 19, графа 10) определяются по формуле

;                            (63)

где  - среднее число часов работы кондиционера в году ();  - стоимость 1кВТч энергии, руб. (); В – годовая программа выпуска по меньшему члену ряда, шт.;  - потребляемая мощность электродвигателя машины меньшего размера, кВт; 0,15 – коэффициент потери мощности при холостом ходе; .

Годовые затраты в эксплуатации и общие годовые затраты определяют по формулам, приведенным в табл. 19, графы 9, 10, 11, 12.

Просуммировав общие годовые затраты по исходному (табл. 20) и разреженному (табл. 22) рядам, определяют, какой из них экономичней.

При увеличении густоты ряда, т.е. при создании промежуточного члена ряда между смежными, можно принять, что исходная программа выпуска для члена ряда большего размера распределится поровну между этим и вновь созданным членом ряда, т.е. измененная программа , где  - исходная программа члена ряда большего размера, шт.

Коэффициент изменения программы  (табл. 21).

Коэффициент изменения прочих затрат (табл. 21)

                  (64)

 

Т а б л и ц а 19. Центральные секционные кондиционеры

Разреженный ряд Rs
Произв-ть, тысшт.	Коэф.изм. прогр.	Коэф. измен. проч. затр.	Годов.прогр. шт.	Затр.на комплект. изд-ия, тыс.р	Проч.затр., млн. р.	Себ-ть изделия	Себест-ть год. програм. млн. р.	Год. аморт. отчисле-ния млн. р.	Доп. затр. в экспл-ции, млн. р.	Год. затр. в эксплуата-ции млн. р.	Общ. год. затр., млн. р.
											Г
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
10	1	1	400	674	562	1234	494,4	49,4	-	49,4	642,8
40	1,60	0,950	1600	1500	823	2523	3716,8	317,7	37,4	409,1	4125,9
80	2,28	0,914	890	2589	1170	3759	3345,5	334,6	31,4	366,0	3711,5
160	12,20	0,780	366	4056	1770	5826	2132,3	213,2	42,3	255,5	2387,8
240	1,23	0,977	184	6459	2950	9409	1731,3	173,1	43,0	177,4	1947,4
										Итого	12815,4

 

Т а б л и ц а 20. Центральные секционные кондиционеры

Исходный ряд
Тип конди-ционера	Производи-тельность по воздуху тыс.	Годовая программа, шт.	Затраты на материалы, р.	Прочие затраты, тыс. р.	Себестои-мость изделия, р.	Себестоимость годовой программы, , тыс.р.	Год. затраты  в эксп. амортизац. отчисления) тыс. р.	Общие годовые затраты , тыс. р.
1	2	3	4	5	6	7	8	9
10	10	400	674	562	1236	494,4	49,4	543,8
20	20	600	938	662	1600	960,0	96,0	1056,0
40	40	1000	1500	866	2366	2366,0	236,6	2602,5
4060	80	500	2376	1214	3590	1795,0	179,5	1974,5
80	80	390	2589	1280	3869	1508,9	150,9	1659,8
120	120	336	4265	1774	6039	2029,1	202,9	2232,0
160	160	30	4056	2324	6380	191,4	19,1	210,5
200	200	34	5203	2540	7743	263,3	26,3	289,6
240	240	150	6459	3018	9477	1421,6	142,2	1563,8
							Итого	12132,6

 

Т а б л и ц а 21. Центральные секционные кондиционеры

Ряд увеличенной густоты R10
Произв. конд. по воздуху тыс.	Коэффи-ц. измен. прогр.	Коэффиц. измене-ния затрат	Годовая прогр., шт.	Затр. на матер. и компл. изд., р.	Прочие затраты, тыс. р.	Себе-стоим. тыс. р.	Себестои-мость годовой прогр., тыс.р.	Год. Амортиза-ционные тыс. р.	Экономия в эксплу-атации тыс. р.	Год. затраты в эксп. тыс. р.	Общие годовые затраты, тыс. р.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
10	0,5	1,079	400	674	562	1236	494,4	49,4		49,4	543,8
16			300	806	623	1429	428,4	42,9		42,9	471,3
20			300	938	714	1652	495,6	49,6	3,8	45,8	541,4
31,5			500	1219	808	2027	1013,5	101,4		101,4	1115,1
40			500	1500	934	2434	1217,0	121,7	13,4	108,3	1325,3
50			250	1938	1122	3060	756,0	76,5		76,5	841,5
63			250	2376	1310	3686	921,5	92,2	7,9	84,3	1005,8
80			390	2589	1280	3869	1508,9	150,9		150,9	1659,8
100			160	3427	1597	5024	844,0	84,4		84,4	928,4
125			168	4623	1914	6179	1038,1	103,8	10,6	93,2	1131,3
160			80	4056	2324	6380	191,4	19,1	6,4	12,7	204,1
200			34	5203	2540	7734	263,3	26,3	+1,6	24,7	288,0
240			150	6459	3018	9477	1421,6	142,2	+16,5	125,7	1547,0
										Итого	11603,1

 

Затраты на материалы (табл. 20)  для вновь созданного члена ряда принимаются как среднее значение на материалы между двумя смежными членами по формуле (63).

Прочие затраты (табл. 19) измененного большего члена исходного ряда определяются по формуле (64).

Прочие затраты определяются на одно изделие для вновь созданного (промежуточного) члена ряда, при этом значение прочих затрат по новому члену ряда изменяется в первом приближении пропорционально величине интервала главного параметра. Так, если главный параметр смежных членов исходного ряда имеет значения  и , а соответствующие им прочие затраты при измененной программе -  и , то для нового члена ряда с числовым значением  прочие затраты определяются из соотношения

                           (65)

Экономия в эксплуатации (табл. 21). Для варианта увеличения густоты ряда считаем, что коэффициент полезного действия силового оборудования (насосов, вентиляторов и т.п.) по рассматриваемой группе типоразмеров кондиционеров повысится; что в свою очередь приведет к сокращению затрат в эксплуатации. Поэтому затраты в эксплуатации будут равны амортизационным отчислениям минус экономия в эксплуатации:

                           (66)

Экономический расчет увеличения густоты ряда производят для всех возможных случаев по ряжу предпочтительных числе (ГОСТ 8032-84).

Были выполнены 43 варианта расчетов: исходный ряд центральных кондиционеров типа ; разреженный исходный ряд до R 5 (ГОСТ 8032-84); ряд увеличенной густоты R 10. Сводные данные приведены в табл. 23. Видно, что экономически целесообразным будет ряд R 10.

 

Т а б л и ц а 23. Годовые затраты

Вариант расчета	Годовые затраты, тыс. р
Разреженный ряд R5	12815,4
Исходный ряд (смешанный)	12132,5
Ряд увеличенной густоты R10	11603,1