Разработка методики экономического анализа процессов лазерной поверхностной обработки тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Разработка методики экономического анализа процессов лазерной поверхностной обработки"

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи 1РИЩВНКО Ольга Владимировна

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ЭКОНОМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ПРО0ССОВ ЛА2ЕРНСЙ ПСШРХНОСИЮЙ СН?АБОТКИ

Специальность 08.00.05 - Экономика, шинирование,

организация управления вароднны хозяйством и его отраоляет

Автореферат диссертации ва соискание ученой отепеня канявдата экономических паук

Санкт-Петербург 1992 г.

Работа выполнена в Санкт-Пэторбургоком государственном техническом университете.

Научный руководитель -доктор вконоштоокях наук, профессор Глухов В.В.

Сфицнальные ошюнвнты- доктор аконометвоких наук, профессор Багнев ГЛ.

кададпат вкономичвскшс наук Бронникова Г.А.

Ведущая организация - Ц/0 "Пролетарский аавод".

Запита ооотоцтоя " 25 * сентября 1992 г. в 14 чаоов ва заседании специализированного Совета Д 063.38.10 в Санкт-Патер-бургском государственном техническом университете по адресу: 195251, Санкт-Лвтербург, СЕЙП7, Политехническая ул.,29, 8 учебный коркуо,ауд.410.

С диооертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке университета.

Автореферат разоолан * Р*Ь* августа 1992 г.

УчаныЯ секрете]» специализированного Совета, кавдидат вкоиокачаских наук, доденг

М.В.Лопатив

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ЭКШСМИЧЕСКОГО А1ШШЗА ПРОЦЕССОВ ЛАЗЕРНОЙ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ

ОЗшая характеристика работы

. Актуальность темы. Развитие современных отраслей промышленности остро ставит проблему повышения надежности, улучшения качества вы» пускаемых изделий. Оцин иа путей решания этой проблемы лежит в разработка новых технологий, к числу которых относится лазерная поверхностная обработка (ЛПО) металлов и сплавов. ЛПО основана на способности лазерного излучения создавать на малом участке поверхности высокие плотности теплового потока, необходимые для интенсивного нагрева или расплавления практически любого металла или сплава. Это обеспечивает значительную интенсификацию процессов обработки материалов, придает последним уникальные структуры и свойства, повышает в десятки раз производительность процессов, обеспечивает их полную-автоматизацию. Основными преимуществами этой технологии являются: возможность осуществления процессов, недостижимых большинством других технологий (об- ■ работка хрупких изделий, имеющих сложную конфигурацию), транспортировка излучения на значительные расстояния, экологическая чистота процесса.

Однако в целом развитие работ в лазерной технологии обработки материалов не удовлетворяет имеющимся потребностям промышленного производства. Это связано с высокой отоимостью лазерного оборудования, низким ресурсом работы основных уалов технологических лазеров,необходимостью ооэдания специальной оонастки, изменения схемы организации производства. Для этого необходим полный и всесторонний экономический анализ процесоов ЛПО, учитывающий особенности и взаимосвязь конструкторских, технологических, ассортиментных, экономических и организационных параметров,'характеризующих процессы, и позволяющий определить такие' значения этих параметров, которые обеспечивают минимальный уровень затрат на ЛПО, выявить области экономической эффективности использования ЛПО, а также дать перспективную оценку итоговых экономических показателей. Все вышеизложенное и определило выбор темы дис- •' сертационной работы.

Цель и задачи исследования. Целью исследования является разработка методической основы экономического анализа процессов ЛПО (на

примере термоупрочнения, наплавки, маркировки). В соответствии с поставленной целью в работа решены следующие задачи: ,

- исследованы организационно-технологические особенности процессов ЛПО;

- сформулированы принципы оценки целесообразности применения Ш10 для различной номенклатуры изделий;

- разработана классификация конструкторских, технологических; организационных, нормативно-справочных параметров, описывающих процессы лазерного термоупрочнения, наплавки, маркировки и влияющих на итоговые экономические показатели данных видов обработки; •

. - разработана методика детализированного расчета элементов единовременных и текущих затрат лазерной поверхностной обработки и методика расчета себестоимости обработки приближенным методом;

- проведена оценка влияния параметров процессов лазерного термоупрочнения, наплавки, маркировки на экономические показатели;

- проведена оценка экономической предпочтительности лазерного термоупрочнения, наплавки, маркировки по отношению к базовым технологиям.

Мотодической основой диссертации являются труды отечественных и зарубежных ученых по вопросам лазерной технологии, общеметодические положения теории сравнительной экономической эффективности с использованием приемов системного анализа, нормативные документы. .

Объект и предмет исследования. Предметом исследования являются методические положения экономического анализа процессов лазерной поверхностной обработки. В качестве объекта исследования выбраны процессы лазерной поверхностной обработки: термоусрочнение,наплавка, маркировка, на базе которых можно достаточно полно осветить поставленную проблему.

Научная новизна диссертационной работы определяется объектом как новой сферой экономического исследования поверхностной обработки металлов и изделий, заключается в следующем: разработаны элементы методики экономического анализа процессов ЛПО, включающие схему предварительного отбора номенклатуры изделий для ЛПО, классификацию параметров процессов лазерного термоупрочнения, наплавки, маркировки,модель расчета экономических показателей в тесной увявке со всеми группами параметров; уточнен состав текущих и капитальных затрат, порядок определения экономического эффекта от внедрения ЛПО; произведена оценка влияния параметров процессов термоупрочнения,наплавки,мар-2

кировки на экономические показатели и оценка экономической предпочтительности данных видов ЛПО по сравнению с базовыми технологиями.

Практическое значение диссертационной работы состоит е том,что предложенная методика экономического анализа процессов ЛПО .учитывающая их технологические особенности и возможность изменения параметров, позволяет обеспечить более достоверную и полную оценку получаемого экономического эффекта от применения ЛПО; основные вывода, результаты и рекомендации экономического анализа процессов ЛПО могут быть использованы научно-исследовательскими, конструкторско-тохноло-гическими организациями, промышленными предприятия!«! при принятии решения о целесообразности внедрения лазерной обработки, оценки изменения итоговых экономических показателей вследствие совершенствования параметров ведения процессов ЛПО.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-практической конференции "Повышение износостойкости реяущего инструмента и деталей капли путем нанесения упрочняющих и антикоррозионных покрытий" (Оренбург ,1991 г.). На основе разработанных методических положений экономического анализа процессов ЛПО проведен экономический анализ целесообразности внед--рения лазерной наплавки и расчет затрат на I час работы лазерного оборудования для П/0 "Балтийский завод" (г.С.-Петербург), экономический анализ внедрения лазерной маркировки на П/0 "русские самоцветы" (г.О.-Петербург). Материалы исследования использовались в отчете по НИР "Экономические исследования вариантов интегрирования лазерных зарабатывающих систем" й 702802 29.35/04.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 печатных работы.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения,трех :лав, заключения, списка литературы, содержит 231 страницу малшнопис-юго текста, 37 таблиц, 65 рисунков.

• СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность диссертационной работы, ¡формулированы цель исследования и задачи, раскрыта научная новизна I практическая значимость.

В первой главе дан анализ современного состояния и перспектив >азвития ЛПО, характеристика лазерного технологического оборудования ЛЮ), деталей и материалов, используемых в ЛПО.

ЛПО получила широкое распространение как у нас в стране так и за

3

рубежом. Это связано о тем, что наряду с преимуществами, присущими всем лазерным методам (бесконтактность способа обработки,локальносуь воздействия и ограниченность зоны теплового влияния, отсутствие опасных ионизирующих воздействий, высокие плотность энергии излучения и скорость процесса обработки, возможность обработки в труднодоступных местах и полной автоматизации процесса обработки, высокая гибкость лазерной технологии, выоокая производительность, отсутствие изнашиваемости инструмента - лазерного луча, экологическая чистота процесса, повышение культуры и привлекательности производства) ЛПО позволяет получать значительное улучшение эксплуатационных свойств металлических материалов, а в раде случаев такие свойства, которые недостижимы или трудно достижимы традиционными способами обработки. Однако существует ряд факторов, сдерживающих внедрение ЛПО в производство: высокая стоимость'и низкий ресуро работы ЛТО, сложность ого ремонта и обслуживания, необходимость специальной подготовки кадров, конкуренция со стороны альтернативных традиционных способов обработки.

ЛПО объединяет ряд процессов, которые классифицированы в работе по технологическим признакам: виду используемого излучения, механизму воздействия излучения на материал, методу нанесения материала на обрабатываемую поверхность.

Для дальнейшего экономического анализа из совокупности процессов ЛПО выделены лазерное тормоупрочнение, наплавка, маркировка. Первые два процесса являются технологически более разработанными и широко используемыми в промышленности, что показывает анализ литературных источников. Лазерная маркировка используется в меньшей степени. Однако получающая сейчас распространение автоматизация процессов учета изделий, их отбраковки, различных операций контроля, сортировки и др. предъявляет жесткие требования к нанесению на изделие закодированной о нем информации. В этой связи лазерная маркировка находит широкое применение на предприятиях радиоэлектронной и электротехнической промышленности, точного машиностроения и других отраслям, особенно ориентированных на экспорт.

В данной главе вдавлена группа моделей лазерного оборудования для процессов термоупрочнения, наплавки, маркировки и показаны направления совершенствования конструкций лазеров. На оонове анализа целого рада литературных источников выявлена статистическая связь цены лазера с мощностью излучения. 4

Номенклатура изделий, подвергаемых ЛПО, широка и используется во многих отраслях промыпшенности,. основные из которых автомобилестроение, судостроение, нефтехимическая и деревообрабатывающая промышленность. Существует ряд организационно-технологических особенностей процессов ЛПО, которые необходимо учитывать при подборе изделий для обработки и расчете затрат на нее: высокая плотность энергии лазерного луча, скорость процесса, зависимость зоны обработки от размера пятна лазера и мощности излучения, особыо требования к шероховатости поверхности и содержанию углерода в стали при тормоупрочноняи без оплавления поверхности, обезжиривание поверхности и нанесение на нее обмазки при наплавке, термообработка для снятия остаточных напряжений, мехобработка после лазерного воздействия с оплавленном поверхности, необходимость использования защитных газов.

Нами выявлены основные направления достижения экономического эффекта: улучшение эксплуатационных характеристик изделий, замена дорогого материала изделия на более дешевый, снижение расхода металла, трудоемкости, времени обработки, уменьшение количества операций.возможность обработки изделий, из подлежащих восстановлению традиционными способами.

На основе рассмотренных организационно-технологических особенностей ЛПО, характеристики материалов, используемых в обработке, и лазерного оборудования сделан вывод о мгогопараматричности процессов, необходимости классификации их параметров и .проведении детального экономического анализа. Анализ позволит выявить взаимосвязь'и степень злияния параметров процессов на экономические показатели, определить лес то ЛПО в производстве и ее .конкурентноспособность по отношению к альтернативным технологиям.

Во второй главе разработаны методические положения экономичес-юго анализа процессов ЛПО, которые включают: подбор номенклатуры из-гелий для ЛПО; полную классификацию параметров, характеризующих проверен термоупрочнения, наплавки,'маркировки; основные математические зоотношэния расчета технологических параметров этих процессов обработ-ш; методику расчета элементов себестоимости обработки изделия и единовременных затрат в тесной взаимосвязи с технологический! парамотра-ли процесса; расчет себестоимости обработки приближенным методом; гяо-годику определения экономического эффекта от применения ЛПО; методику экономического анализа процессов ЛПО. Последовательность этапов зазработанной охемы экономического анализа представлена на рис.1.

Подбоо деталей

" 1------

Оценка степени . влияния отдельных пашг/зтрое на итоговые показатели

Определение интервалов изменения параметров с учетом динамики

Выявление области эффективного применения ЛПО

Г

Оптимизация параметров процесса ЛПО __:--—г—------- . ■:.'—-.•■

Подбор состава оборудования Подбор программы работы Расчет технико-экономических паршдатров участка ЛПО :

Рис.1. Схема последовательности проведения экономического анализа процесса ЛПО

Экономический анализ начинаем с подбора номенклатуры изделий, для которых применение ЛПО будет экономично. Нами сфорадлирован ряд вопросов, положительный ответ хотя бы на один из которых позволяет говорить о возможности применения Ж10 для данного изделия. На основе вопросов сформулированы четыре группы условий и ограничений, помогавших определить номенклатуру обрабатываемых изделий. 3 группу ассортиментных условий или'факторов отнесены характеристики детали: габариты, форма, материал, характер износа, масса и др. В группо технологических факторов выделены характеристики процесса обработки: режим работы и его изменения, количество операций, качество процесса обработки, возможность контроля, 3 группе условий и ограничений эксплуатации учитывается повышение качества или ухудшение свойств изделий после обработки. Экономические условия определяют возможные пути достижения экономии о учетом величины затрат на оборудование и его обслуживание.

С целью дальнейшего экономического исследования воя совокупность параметров для термоупрочнения, наплавки,"маркировки.разделена на пять групп.. Например, для наплавки это: конструкторские (максимальная мощность излучения (Рт»к ); диаметр лазерного пят на (¿„^ , сСпип.) ; КЩ лазера (■%); расход газов,, воды скорость пере-

мещения луча (Утах , ТГтш- )» площадь, занимаемая оборудованием (^ ); масса лазера (М ); допустимые габариты обрабатываемой дотали

)), технологические (мощность излучения ( Р< ), диаметр лазерного пятна («¿л), удельная.погонная энергия ( 1В), скорость наплавки ( V), эффективный КПД противления { ), коэффициент наплавки ( , коэффициент использования порошка ( К ), плотность мощности. (С ) ), ассортиментные (объем наплаЕки (У), массовый расход порошка ( Сг{ ) ), организационные (годовой фонд работы оборудования (.?); сменность работы оборудования (т. ), коэффициент, учитывающий вспомогательное время ( ), .коэффициент загрузки оборудования (»£,); годовая программа выпуска изделий (V); порядок выполнения ра- • бот), нормативно-справочные (цены ¿ -^ го материала, Екда оборудования, газа, электроэнергии, воды, угла (¿¿¿); часовыо тарифные ставки работающих ( Ъ ); коэффициенты дошгат к заработной штате ( , • )» нормы амортизации оборудовать (.*»); нормы расхода с - ■ го материала, газа, воды ( £.'). В зависимости от'вяда процесса ЛПО набор параметров изменяется. Основные изменения в этом случае затрагивают технологическую и ассортиментную группы параметров. При пвре-

ходе к различным типам лазоров, в первую очеродь, изменяется набор параметров в конструкторской группе, затем в технологической. Набор параметров в организационной и нормативно-справочной группах при переходе к другому виду- ЛПО на изменяется. Совокупность параметров достаточно велика. С целью выявления их взаимосвязи и степени влияния на итоговые экономические показатели сформирована многоуровневая классификация, в которой выделены первичные, промежуточные и рассчитываемые параметры. " - .

В осноеу математической модели расчета технологических параметров положена зависимость их от скорости, Например, для наплавки она объединяет следующие параметры: .-

V / (Р,, с1,ЪсС,К', (У{)

В методике расчета элементов себестоимости и капитальных вложений на обработку изделия определен состав затрат и методы их расчета. Особенностью настоящей методики расчета является ее чувствительность к изменению технологических параметров. Наиболее весомые из них -мощность излучения лазера, скорость ведения процесса, величина зоны обработки. В главе рассмотрен анализ предлагаемых методов, оценки капитальных влокений для внедрения ЛПО. Установлена зависимость цены лазера,,затрат на доставку, монтаж, техническую подготовку и освоение производства, затрат на НИОКР, затрат на .здания и сооружения,. полностью или частично используемых при внедрении лазерной технологии, от мощности его излучения,.

Для оценки эффективности капитальных влокений, финансируемых предприятием из собственных средств предлагается рассматривать коэффициент эффективности единовременных затрат (£) как параметр, в зависимости от того, за счет каких средств предприятие финансирует мероприятие: собственных .или заемных. В последнем случае & должен учитывать плату за кредит и проценты. .

' На этапа анализа полученных результатов определяем степень влияния отдельных параметров, описывающих процессы, в интервале изменения параметров. Возможный/интервал изменений для рассматриваемых видов ЛПО задан с учетом требований к лазерному оборудованию, и лазерной технологии, а такйе предполагаемых будущих изменений. Оценка произведена на основе сложившихся тенденций развития лазерной технологии и техники, материалах патентного поиска, экспертных оценок специалистов, теоретическом расчете. Задаваемые интервалы помогают ш только опреде-.8 .-■'.••

шть минимум затрат, но и учесть, в некоторой степени, появление потерь, с вязанных с внедрением лазерной обработки. Например,' когда за-хас изменения параметра в рассматриваемом интервале мал, Еороятность юявления потерь возрастает и необходимо произвести оценку риска.

В третьей глава представлена реализация, предложенной выше мо-■одикя для процессов термоупрочнения, наплавки, маркировки. В ре-(ультате анализа определено влияние параметров всех групп на эконо-щческие показатели. Расчетные данные приведены в вине графиков и юмограмм, позволяющих оценить значимость изменения параметров, а акке предельные значения, обеспечивающие экономичность лазерной об-айотки в различных производственных условиях. Соотав организациок-ых и нормативно-справочных параметров яелявтся общим для Есех рас-матриваемых водов обработки. Основные влияющие параметры этих групп-зэффициент затрузки, цена лазерного оборудования, вспомогательное ремя на операции. Как специфический вин обработки каядый процесс арактернзуется набором наиболее значимых параметров, присущих толь-з ему. Например,.'Для термоупрочнения - это коэффици0® перекрытия иен, характеризующий качество обработки; площадь зоны обработки; Ибина закалки, теплофизическио характеристики обрабатываемого ма-флала. Для наплавки - это объем наплавки; эффективный КЦД про-твления; удельная погонная энергия.

Для параметров вычислены коэффициенты чувствительности по отно-нию к скорости процесса (результирующему параметру) и себестоямоо-: обработки. Они позволяют оценить уровень 8атрат при изменении нес-льких параметров одновременно.

В главе проведен сравнительный экономический анализ трех видов зерной нашгавки, пшикерной, лазерного переплавления напыленных пок-тий и газопорошковой. Он показал, что наиболее экономичной являет-газопорошковая наплавка, характеризующаяся меньшим тепловым воз-йствием на материал, небольшим расходом порошка, более низкими тенями издержками и капитальными вложениями в оборудование, высокой зростью и производительностью процесса по сравнению с остальными годами наплавки при прочих равных условиях.

Сценка экономической предпочтительности вариантов лазерного шупрочнения, нашгавки, маркировки в сравнении с традиционными юобами обработки показана на конкретной номенклатуре изделий.

Лазерное термоупрочнение связано о повышением эксплуатационных

характеристик изделий. Ham рассмотрен пример лазерной закалки реку-щэго инструмента, которая предполагает увеличение ресурса его работы, снижение затрат. на переточку и приобретение нового инструмента. С другой стороны, лазерное упрочнение является новой операцией в обработке инструмента и связано с дополнительными затратами. В этой связи выделены основные, влияющие на величину экономического эффекта параметры: коэффициент перекрытия пятен лазерного луча, характеризующий стойкость инструмента; цена лазерного оборудования; цена инструмента; количество инструмента, обрабатываемого за год; вспомогательное время на операции. Среди затрат, характеризующих базовую технологию, выделены затраты на механическую перетолку инструмента.

Наш произведен расчет годового и интегрального экономического эффекта в интервале изменения коэффициента стойкости.

При коэффициенте перекрытия больше I, его увеличение ведет к рос ту скорости процесса, снижению себестоимости и коэффициента стойкост: Расчеты показали, что экономический эффект выше при.коэффициенте перекрытия, обеспечивающем максимальное увеличение стойкости.

Лазерная обработка характеризуется малым машинным временем операции, поэтому экономия, достигаемая за счет увеличения скорости процесса о ростом коэффициента перекрытия, не покрывает затрат при увеличении вспомогательного времени; экономический эффект также снижается. '.

К окижению экономического эффекта ведет рост цен на лазерное обе рудование. Влияние этого параметра проявляется через изменение величин капитальных вложений и себестоимости лазерной обработки. Влияние цены обрабатываемого инструмента на экономический эффект незначительно. Например, изменение цены на ±50/5 ведет к изменению годового экон< ыичеокого эффекта на ±0,75%, изменение количества инструмента, обрабатываемого за год, на 10$ - в среднем на ±9,8$ при различных коэффициентах стойкости.

По всем влияющим параметрам для рассматриваемого примера оправе-лены критические значения и коэффициенты чувствительности, показывающие изменение итоговых показателей при единичном изменении параметра Сравнение данных, полученных при анализе годового и интегрального эк комического эффектов, позволяет использовать расчет годового эффекта при оценке интервалов изменения влияющих параметров,,т.к. они входят в область значений при оценке интегрального эффекта. Фрагмент исследования проиллюстрирован на рис.2.

ю v :

Б главе рассмотрены вопросы сравнения технико-экономических параметров лазерной, плазменфй и ручной дуговой наплавки на примере восстановления деталей судово? арматуры. По сравнению о плазменной порошковой наплавкой лазерная ^обработка является дорогостоящим цро-дессом, несмотря на босспоршЦ технологические преивдщества.связан-ане со значительным сникением Трудоемкости восстановления деталей, {аибольшй удельный вес в структуре затрат по базовой технологии за-тамают затраты на наплавочные материалы и заработную плату работаю-цих. При лазерной наплавке основная доля затрат связана с амортизация, ремонтом и эксплуатацией оборудования. Сравнение ручной дуго-зой наплавки с лазерной технологией показало экономичность послед-гай также за счет уменьшения количества брака при обработке.

Основными параметрами, значения которых определяют цалесообраз-юсть внедрения лазерной наплавки, является: при сравнении с плаэ-шнной порошковой наплавкой - коэффициент загрузки лазерной у с танов-си и ее цена, годовая программа выпуска изделий; при сравнении с ачной дуговой наплавкой - цена . лзерной установки, цена обрабатыва-

на переточку, коэффициента отойкооти ияотрумента (К0 ), затрат на лазерную обработку (3 ) о учетом их

удорожания в 1,5; 2 рава

емых деталей, доля брака. По всем параметрам определены области эффективного использования лазерной обработки.

Использование лазерной маркировки в ювелирной промышленности является новой сферой ее применения. Внедрение лазерной маркировки вместо механической штамповки позволяет сократить длительность производственного цикла за счет ликвидации операций: клеймение инспекции пробирного контроля, заправка клейма; изменить состав операций, что ведет к снижению выплат инспекции пробирного контроля за I грамм клейменного металла; снизить брак и расход металла. Нами определены основные влияющие параметры: цена I грамма металла, цена лазерной установки, процент снижения доли брака, годовая программа выпуска изделий.

В значительной степени на величину экономического эффекта оказывает влияние цена I грамма металла. Изменение последней на ±50$ ведет к изменению экономического эффекта на ±78,16$. Критические значения цены на металл для годового и интегрального экономического эффектов совпадают и равны НО руб/г (рис.3). Это дает возможность рекомендовать лазерную маркировку для более дешевых металлов .например, серебра. \

Внедрение лазерной маркировки связано о высокими капитальными затратами, что является особенностью этого метода по сравнению с базовой технологией. Определено, что увеличение капитальных вложений в 2 раза ведет к снижению экономического эффекта на 89$. Наибольшая доля в структуре капитальных вложений приходится на стоимость лазерной установки (59$). Нами рассмотрена зависимость экономического эффекта от цены последней и коэффициента эффективности капитальных вложений (рис.4).

По всем влияющим параметрам определены критические значения и коэффициенты чувствительности по отношению к годовому экономическому эффекту. Получено совпадение критических значений для годового и интегрального экономического эффектов.

Приближенно затраты на обработку можно рассчитать о помощью норматива затрат, приходящегося на I чао работы лазерного оборудования. В работе произведен расчет для.конкретных производственных условий. Основную группу затрат составляют те, которые не изменяются в расчете на одно изделие при данном объеме выпуска и остаются независимой величиной от-времени ее. обработки. Наиболее значимые параметры, влияющие на изменение этой группы - цена лазерной установки и нормы

■12 г V

кономический эффект, т.ру б/год, т.руб/8лет

К''

О 400 800 1200 цена металла,руб/г >5,0.3. Влияние на величину эффекта годового (э4) и интегрального (э ) цен на металл и капитальных вложений С К ) при их удорожании в 2, 3, 4 раза

:ономический эффект, т.руб/год; т.руб/8 лет

1400 цена лазерной

установки, г.руб. з.4. Зависимость экономического эффекта годового ( ^ ) я интегрального (?) от цены лазерно! уотавовжи я

коэффициента »ффективяооти калят an них Moteial ( * >

13

амортизации оборудования. В группе затрат, зависящих от времени обработки изделия наиболее значимым параметром является цена гелия -самого дорогого газа, используемого в газовой смеси. Расходы на заработную плату зависят от количества рабочих,.обслуживающих лазерную установку, а также тарифных ставок рабочих, коэффициентов доплат к заработной плате, подверженных в современных экономических, условиях изменению. Для всех выделенных параметров выявлены зависимости,, представленные в виде графиков и номограмм.

Произведенный расчет затрат на I час работы лазерного оборудования позволяет определить технологическую себестоимость операции обработки изделия на лазерной установке в данных производственных условиях для любого состава работ, скорректировать ее изменение при изменении влияющих параметров, а также произвести приближенную оценку себестоимости I машино-часа установок, используемых в сходных по типу условиях организации производства.

В результате проведенного экономического анализа методов ЛПО выявлены области их экономичного применения. Это позволяет перейти к оптимизации процессов ЛПО. Например, выбору конструкторских параметров при заданных технологических и ассортиментных; выбору технологических параметров при заданных конструкторских и номенклатурных; подбору предпочтительных номенклатурных параметров при заданных конструкторских и технологических параметрах.

Основные результаты и выводы

1. Анализ современного этапа развития лазерной технологии в нашей стране и ва рубежом показал, что ЛПО обладает целым рядом преимуществ и является перспективным направлением обработки металлов и изделий. Однако внедрение ЛПО требует повышенных капитальных и текущих затрат.

2. Анализ преимуществ и организационно-технологических особенностей процессов ЛПО доказал необходимость детального всестороннего предварительного экономического анализа, позволяющего выявить предпочтительные сферы внедрения ЛПО в различных производственных условиях. ■

3. Разработаны элементы методики экономического анализа,процессов ЛПО, включающие схему предварительного отбора номенклатуры изделий для ЛПО, классификацию параметров процеосов лазерного термоупрочнения, наплавки, маркировки, модель расчета экономических показа-14

элей в тесной увязке со всеми группами параметров.

4. Рассмотрены математические модели определения технологических араметров ведения процессов термоупрочнения, наплавки, маркировки, гочнен состав текущих и капитальных затрат.

5. Исследовано влияние системы параметров на экономические по-1затели. Определены численные значения коэффициентов чувствительном, позволяющие оценить динамику скорости процесса и себестоимос-I обработки для лазерного термоупрочиения и наплавки в различных !Ловиях производства.

6. При анализе сравнительной экономической эффективности ис -1Льзования ЛПО и традиционных способов обработки из совокупности сияющих'параметров выделена основные, определяющие целесообразность гедрения ЛПО для конкретных примеров: цена лазерного оборудования, m обрабатываемого изделия, годовая программа выпуска изделий; для рмоупрочнения - коэффициент перекрытия пятен лазерного луча.вспо-гательное время на обработку; для лазерной наплавки - доля брака, эффициент загрузки оборудования, для лазерной маркировки - цена грамма металла, процент снижения доли брака. По всем параметрам ределены критические значения.

7. Произведен анализ затрат I машино-часа лазерного оборудова-я на конкретном примере, определены основные влияющие параметры.

Основные положения диссертации отражены в следующих цублика-ях: '

1. Глухов В.В., Грищенко О.В. Система экономического анализа ' эиаятов использования лазерного упрочнения металлов и сплавов / з.докл. науч.-цракт. конф. "Повышение износостойкости режущего ¡трумента и деталей машин путем нанесения упрочняющих покрытий". )н5ург. Окт.1991.

2. Грищенко О.В. Оценка влияния параметров процесса лазерного шоупрочнения на экономические показатели // С.-Петербург, гос. щич. ун-т. С-Л.: 1992. 15 е.: Рукопись деп. в ВНШТЭМР Я 44 -92.

3. Грищенко О.В. Оценка экономической предпочтительности вариан-I лазерной наплавки // С.-Петербург, гос.технич. ун-т. С-П.:

»1. 10 о.: Рукопись деп. в ВНШТЭМР Л 119 - мш 91.

Подписано к печати !5.06-9Л Тираж 100 экз.

Заказ^Д. Бесплатно

> Отпечатано в типографии Санкт-Петербургского государственного технического университета,195251, Санкт-Петербург.Политехническая,29