Организация разработки системы управления и оценка экономической эффективности использования промышленного робота

 











КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине Организация и планирование производства

на тему

Организация разработки системы управления и оценка экономической эффективности использования промышленного робота





Н.М. Волкова

Вариант № 17

Шифр задания 421353






МОСКВА 2012

СОДЕРЖАНИЕ


ВВЕДЕНИЕ

1. ОРГАНИЗАЦИЯ РАЗРАБОТКИ И ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ

1.1 Состав и структура изделия

.2 Новизна и сложность разработки

.3 Перечень работ и стадии их выполнения

.4 Трудоемкость выполняемых работ

.5 Планирование разработки и изготовления изделия

.6 Расчет и оптимизация параметров сетевого графика

. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАТРАТ

.1 Затраты на разработку изделия

.2 Себестоимость изготовления изделия

. ОЦЕНКА ОЖИДАЕМОГО ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА

.1 Выбор метода расчета

.2 Сведения о базовом и внедряемом вариантах

3.3 Исходные данные

3.4 Производительность оборудования

.5 Капитальные затраты

.6 Текущие затраты

.7 Расчет экономического эффекта

ВЫВОДЫ

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ


Основой организации разработки и изготовления изделия является планирование сроков выполнения работ и определение их сметной стоимости. В процессе разработки плана устанавливается стадии технической подготовки производства, составляется перечень выполняемых на каждой стадии работ, определяется их трудоемкость, продолжительность и потребное число исполнителей.

Исходными данными для планирования являются объемные и трудовые нормативы. К объемным нормативам относят количество конструкторской и технологической документации, подлежащей разработке, а также число деталей и сборочных единиц, которые нужно приобрести или изготовить. На основе объемных нормативов устанавливается перечень выполняемых работ. Трудовые нормативы определяют затраты времени в нормо-часах на разработку технической документации и на изготовление деталей, сборочных единиц, техоснастки, на регулировку и сдачу изделия заказчику.

Для организации разработки изделия целесообразно использовать метод сетевого планирования и управления, который обеспечивает взаимоувязку выполняемых работ, выявление узких мест, оптимизацию планов. Он обладает наглядностью хода создания изделия, что способствует четкой организации работ и оперативному контролю их выполнения.

Решение о целесообразности разработки и внедрения изделия принимается на основании расчета ожидаемого экономического эффекта, определяемого путем сравнения текущих и капитальных затрат в базовом и внедряемом вариантах.

1. ОРГАНИЗАЦИЯ РАЗРАБОТКИ И ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ

разработка изделие экономический эффект

1.1 Состав и структура изделия


На основе рассмотрения аналогичных разработок на рис.1.1 показан укрупненный состав и структура изделия (системы управления промышленным роботом) с указанием уровней входимости составных частей.


Укрупненный состав и структура изделия

Рис. 1.1.


Число наименований деталей и сборочных единиц (ДСЕ) с разделением их на оригинальные, заимствованные и покупные и их общее количество в изделии представлено в таблице 1.1.

Таблица 1.1.Количество ДСЕ в изделии.

Уровни входимости ДСЕОригинальныеЗаимствованныеПокупныеВсегоБлок Узел Деталь2/4 3/3 3/61/6 1/5 4/62/7 2/4 75/1745/17 6/12 82/186

В числителе указано число наименований ДСЕ, в знаменателе - общее число ДСЕ в изделии.


1.2 Новизна и сложность разработки


Анализ основных характеристик, состава и структуры изделия, а также изучение аналогичных изделий, дают возможность оценить новизну и сложность разрабатываемого изделия. Оценки новизны и сложности изделия, выполненные на основе методических указаний кафедры 115, приведены в табл. 1.2 и 1.3.


Таблица 1.2.Оценка новизны изделия

Номер признакаХарактеристика признака деления на группыГруппа новизныКоэффициент группы1Повышение стабильностиА1,22Значительное улучшение существующих методов работыВ2,53Доработка отдельных плат и узловБ1,84Проведение НИРГ4,05Проверка на макете отдельных сборочных единицБ1,8

Коэффициент новизны изделия равен :


Таблица 1.3.Оценка сложности изделия

Номер признакаХарактеристика признака деления на группыГруппа сложностиКоэффициент группы1Число наименований деталей до 7021,02Средней сложности компоновка изделий31,43Характер (логика) взаимодействия элементов или принцип действия (схемная сложность) - элементарный10,74Сборка и монтаж изделий очень сложная 52,85Несложная настройка и ремонт изделия21,0

Коэффициент сложности изделия равен :


1.3 Перечень работ и стадии их выполнения


Создание изделия предусматривает выполнение совокупности определенных работ на каждой стадии проектирования.

Состав выполняемых работ определяется организацией и условиями разработки, указанными в техническом задании. Обычно состав работ включают следующие четыре группы работ.

1.Разработка конструкторской и технологической документации;

2.Организация создания изделия и оценка его эффективности;

.Изготовление деталей и сборочные единиц опытного образца;

.Заказ и получение комплектующих изделий и материалов.

Выполнение любой работы заканчивается составлением документа, в котором отражены суть работы и полученные результаты, или сдачей готовых деталей и сборочных единиц. Текстовые документы, разрабатываемые на стадиях эскизного и технического проектирования, оформляется в виде пояснительной записки и плакатов, необходимых для защиты проекта.

Перечень технических документов, используемых при выполнении курсовой работы, представлен в табл.3 задания на курсовую работу.

В зависимости от новизны, сложности и состава изделия определяются стадии технической подготовки производства, и устанавливается перечень выполняемых на каждой стадии работ. Конкретные работы с указанием стадий их выполнения и объема выпускаемой документации (в листах формата А4) приведен в табл.1.4.


Таблица 1.4.Перечень выполняемых работ

№ п/пНаименование работыСтадияразр.Колич.форм.А412341Постановка задачи и изучение аналоговТЗ1202Разработка технического заданияТЗ23Составление перечня выполняемых работТЗ34Разработка структурной схемыТЗ45Построение сетевого графикаЭП46Разработка чертежа общего видаЭП87Разработка функциональной схемыЭП88Определение трудоемкости работТП49Обработка заимствованной документацииТП1510Разработка принципиальной схемыТП811Проведение технических расчетовТП612Расчет параметров сетевого графикаТП513Определение затрат на выполнение работыТП614Разработка схемы подключенийРП415Моделирование процессовТП316Оценка экономической эффективностиТП7 17Разработка чертежей блоков и узловТП1218Разработка чертежей оригинальных деталейРП1019Составление спецификации изделияТП220Оформление и утверждение пояснительной запискиТП8521Заказ материалов и покупных изделийРП022Разработка технических условийРП523Ожидание поставки материалов и покупныхРП024Составление инструкции по регулировкеРП825Разработка технологических карт и оснасткиРП926Проведение входного контроляРП027Изготовление деталейРП028Сборка узлов и блоковРП029Сборка изделияРП030Корректировка технической документацииРП3631Регулировка изделияРП032Испытание изделия и сдача его заказчикуРП0

.4 Трудоемкость выполняемых работ


Трудоемкость выполнения работ по технической подготовке производства и работ, результатом которых является документированная отчетность, определяется по формуле:


,(1.1),


где: Тф - норма времени ( трудоемкость в нормо-часах ) разработки базового документа формата A4;

Kн - коэффициент новизны изделия;с - коэффициент сложности изделия;э - коэффициент этапности разработки;в - коэффициент трудоемкости вида работы;ф - количество разрабатываемых документов, приведенных к формату A4.


Для изготовления изделий необходимо выполнить ряд работ, связанных с заказом и получением материалов и покупных изделий, изготовлением деталей и сборочных единиц изделия, а также с его настройкой, регулировкой и сдачей заказчику.

Трудоемкость работ по заказу и приемке материалов и покупку изделий определяется по формуле:

,(1.2)


где: Тне - норма времени (нормо-час) на оформление документов для получения и доставки единицы номенклатуры материалов или покупных изделий;не - число наименований (номенклатур) материалов или покупных изделий;вк - норма времени (нормо-час) на приемку и входной контроль одного покупного изделия;вк - общее количество покупных изделий, подлежащих приемке и входному контролю.


Трудоемкость работ по изготовлению, настройке и регулировке изделия определяется по формуле :


, (1.3)


где: Tид - норма времени (средняя в нормо-часах) изготовления одной детали в базовом варианте;ид - количество изготовляемых деталей, шт.;уд - норма времени (средняя в нормо-часах) установки одной детали при сборке базового варианта;уд - количество устанавливаемых при сборке деталей, шт.; ус - норма времени (средняя в нормо-часах) установки одной сборочной единицы при сборке базового изделия; ус - количество сборочных единиц, устанавливаемых при сборке изделия;нр - норма времени (средняя в нормо-часах) настройки и регулировки одного параметра в базовом варианте;нр - число настраиваемых и регулируемых параметров.


Трудоемкость опытно-экспериментальной проверки и сдачи изделия определяется по формуле :


, (1.4)


где: Tпс - норма времени (средняя в нормо-часах) экспериментальной проверки и сдачи базового варианта изделия.

Фиктивные работы сетевого графика определяются формулой 1.5.


, (1.5)


Ожидание, как работа сетевого графика, имеет нулевую трудоемкость и определяется формулой 1.6.


, (1.6)


1.5 Планирование разработки и изготовления изделия


Для планирования разработки изделия и оценки некоторых параметров, выполняемых работ используется метод сетевого планирования и управления (СПУ), основой которого является сетевой график.

Сетевой график изображает логическую последовательность, взаимосвязь и продолжительность планируемых работ. Он позволяет оценить значимость каждой работы, определить от каких работ зависит выполнение любой работы, установить очередность их выполнения и разрешить вопрос о наилучшем использовании трудовых ресурсов. Большая наглядность сетевого графика позволяет легко контролировать ход разработки и корректировать план в случае нарушения сроков выполнения отдельных работ.

Построение сетевого графика выполняется с использованием ЭВМ.

В качестве исходных данных принимаются номера очередных работ с указанием номеров работ, которые предшествуют им (очередная работа не может начинаться без выполнения предшествующих ей работ), и номеров работ, которые последуют за очередной работой (такая информация является избыточной, но в некоторых случаях она может быть полезна).

Исходные данные с указанием номеров очередных работ и их взаимосвязи с другими работами показаны в табл.1.5.




Результаты построения сетевого графика с помощью программы p31.exe представлены в табл.1.6, где указаны номера и коды (предшествующее и последующее события) всех выполняемых работ, а также несколько фиктивных работ. Построенный согласно этой таблице сетевой график, выполненный в масштабе времени, изображен на рис.1.2.


Сетевой график


Рис. 1.2.

Таблица1.7 Общие сведения по выполнению работ


.6 Расчет и оптимизация параметров сетевого графика


При расчете параметров событий и работ определяются ранние и поздние сроки свершения событий и резервы времени событий, продолжительность работ сетевого графика и сроки их начала и окончания, а также другие параметры.

Оптимизация параметров сетевого графика сводится к минимизации ежедневной потребности в исполнителях. Минимум достигается за счет уменьшения коэффициента потребности в исполнителях таким образом, что полные резервы времен работ сокращаются до величины меньшей 0.5 дня, то есть практически все полные пути сетевого графика становятся критическими.

В качестве исходных данных для расчета и оптимизации параметров сетевого графика на ЭВМ используются переменные величины и массивы переменных величин, характеристики которых приведены в табл. 1.7,1.8.

Результаты расчета и оптимизации сетевого графика приведены в табл. 1.9 и 1.10. Минимальная потребность в исполнителях представлена в табл. 1.11. План-график выполнения комплекса работ представлен в табл.1.12.



2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАТРАТ


.1 Затраты на разработку изделия


Затраты на разработку изделия определяются как сумма заработной платы разработчиков и накладных (косвенных) расходов по формуле:


(2.1)


где: Зj - заработная плата и отчисления в социальные фонды при выполнении j-ой работы;j - величина накладных расходов, связанных с выполнением j-ой работы;р - множество работ технической подготовки производства


Составляющие заработной платы равны:


, (2.2)


где: Зоj - основная заработная плата на выполнение j-ой работы;

Здj- дополнительная заработная плата;

Зсj - отчисления в социальные фонды;


(2.3)


где: Qj-трудоемкость j-ой работы в нормо-часах;

Cчj - средняя часовая тарифная ставка выполнения работы руб./час;

Kпj- коэффициент премии и доплат;


, (2.4)


где: Kд-коэффициент дополнительной заработной платы;


, (2.5)


где: Кс-коэффициент отчислений в социальные фонды.

Величина накладных расходов, связанных с выполнением r-ой работы определяются по формуле :


, (2.6)


где: Kнj - процент накладных расходов для r-ой работы.


Исходные данные для расчета затрат на техническую подготовку производства приведены в табл. 1.7, 1.8. Смета затрат на выполнение каждой работы технической подготовки производства рассчитаны на ЭВМ и приведены в табл. 2.1.


.2 Себестоимость изготовления изделия.


Затраты на изготовление одного изделия определяются по формуле:


(2.7)


где: Cмп - стоимость материалов и покупных изделий, руб.;и - множество работ, связанных с изготовлением, регулировкой и сдачей изделия заказчику.


Затраты на материалы и покупные изделия определяются по формуле:


, (2.8)


где: Цi - цена единицы материалов или покупных изделий i-го наименования, руб/ед;i - число единиц материалов или покупных изделий i-го наименования, ед.- множество наименований материалов и покупных изделий, используемых в изделии.


Затраты на выполнение работ по изготовлению изделия определяются по формулам 2.7 - 2.8.

Исходные данные для расчета приведены в табл. 1.7, 1.8 и 2.2.

Расчет затрат, связанных с изготовлением изделия, выполнялся на ЭВМ.

Затраты на заработную плату и накладные расходы - в табл. 2.1.

Сметы затрат на материалы и покупные изделия приведены в табл. 2.2.

Общие экономические характеристики разработки и изготовления изделия приведены в табл. 2.3.

Под часовой тарифной ставкой понимается стоимость нормо-часа.



Таблица 2.3.Экономическая характеристика проекта

Заданное время выполнения проекта60 днейОбщая трудоемкость проекта1105 нормо-часовСредняя потребность в исполнителях2,3Затраты на проектирование изделия169106 руб.Затраты на материалы и покупные изделия99635 руб.Затраты на изготовление изделия54721 руб.Себестоимость изготовления изделия154356 руб.3. ОЦЕНКА ОЖИДАЕМОГО ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА


.1 Выбор метода расчета


Ожидаемый экономический эффект определяется как разность приведенных затрат базового и внедряемого вариантов создания изделия.

Годовой экономический эффект определяется по формуле:


, (3.1)


где Тб, Тв - текущие затраты (себестоимость) выпускаемой продукции в базовом и внедряемом варианте, тыс.руб.;

Кб, Кв - капитальные затраты завода в базовом и внедряемом вариантах, тыс.руб.;

Ен- норма доходности, равна 0,22;

Вг- количество ПР, внедряемых в расчетном году.

При расчете экономического эффекта разность текущих и капитальных затрат в рассматриваемых вариантах определяется только по тем статьям затрат, которые имеют различие в базовом и внедряемом вариантах.

Для сопоставления расчетных вариантов величины базовых затрат определяются с учетом коэффициента приведения.


3.2 Сведения о базовом и внедряемом вариантах


В качестве базового варианта принят производственный участок, на котором установлена группа станков с ЧПУ, имеющих ручную загрузку деталей.

Внедряемый (проектный) вариант предусматривает: на производственном участке для загрузки станков с ЧПУ и межстаночной транспортировки деталей устанавливается промышленный робот, система управления которого модернизируется (разрабатывается и изготовляется) согласно выданному техническому заданию. При этом робот и другое оборудование, необходимое для модернизации, покупается заводом как готовая продукция.


.3 Исходные данные


Для расчета экономического эффекта в качестве исходных данных принимаются характеристики оборудования и обрабатываемой детали-представителя. Конкретные значения исходных данных по оборудованию и детали-представителю приведены в табл. 3.1 и 3.2.


Таблица 3.1. Данные по оборудованию и рабочим комплекса

№ п/пПоказательОбозначениеИсходные данные по вариантамбазовыйвнедряемый1.Количество, шт.- станковНС11- роботовНР-1- техн. оснасткиНТ-22.Цена, тыс.руб./шт- станковЦС300300- роботовЦР-240- техн. оснасткиЦТ-403.Процент загрузки оборудованияПЗ80874.Колич. станков, обслуживаемых одним рабочимНО115.Число рабочих сменСР236.Производственная площадь, м2SП20277.Общая норма амортизац. отчислений, %- станкаАС1313- роботаАР-158.Категория сложности ремонта, в е.с.р.- станка мех. частьRСМ4040 эл. частьRСЭ2525- робота мех. частьRРМ-15 эл. частьRРЭ-509.Дополнит. мощн. электр. устр. кВтNУ-1010.Колич. комплексов ПР, внедряемых в расчетном годуB-411.Среднегодовая зарплата рабочих, тыс. руб./годЗГ2525

Таблица 3.2.Данные по оборудованию и рабочим комплекса

№ п/пПоказательОбозначениеИсходные данные по вариантамбазовыйвнедряемый1.Основное время обработки, мин.ТО552.Время установки и снятия детали со станка, мин.ТВ2,20,83.Время переналадки оборудования, мин.ТПЗ55754.Колич. деталей в партии, шт.NП110110

.4 Производительность оборудования


В результате внедрения ПР изменяются нормы вспомогательного времени и подготовительно-заключительного времени, а также различаются коэффициенты загрузки оборудования и сменность его работы.

Коэффициент приведения, учитывающий эти изменения производительности оборудования и рост выпуска продукции после модернизации системы управления определяется по формуле:


Учет коэффициента приведения в дальнейших расчетах позволяет уравнять рассматриваемые варианты по их производительности. Так благодаря повышению производительности оборудования увеличивается годовой выпуск продукции и сокращается число рабочих.

Число условно высвобождаемых рабочих определяется по формуле:


, (3.3)

, (3.4)

,(3.5)


где: Рб - приведенное количество работающих в базовом варианте;

Рв - количество работающих во внедряемом варианте.


.5 Капитальные затраты


Основные капитальные затраты связаны с приобретением оборудования, его установкой в производственном помещении и с созданием системы управления ПР.

1)Затраты на приобретение, доставку и установку оборудования для базового и внедряемого вариантов составляют:


,(3.6)

,(3.7)

, (3.8)


где Кд - коэффициент, учитывающий затраты на доставку и установку оборудования, равный 0.1


руб.

руб.

руб.


2)Стоимость производственного помещения, занимаемого оборудованием:


руб.(3.9)

руб.(3.10)

руб.(3.11)


где Цп - цена одного кв. метра производственного помещения;

Sпб, Sпв - площади производственных помещений.

3)Затраты одну систему управления ПР с учетом изготовления четырех изделий в год равны:


руб. (3.12)


где Vп - затраты на проектирование, руб.;и - себестоимость изготовления изделия руб.

4)Капитальные затраты и их разность с учетом коэффициента приведения равна:

руб. (3.13)

руб. (3.14)

руб. (3.15)


.6 Текущие затраты


1) Заработная плата рабочих:


руб.(3.16)

руб.(3.17)

руб.(3.18)


) Амортизационные отчисления от балансовой стоимости оборудования:


(3.19)

(3.20)

руб.

руб.

руб.


) Годовые затраты на техническое обслуживание и ремонт оборудования (без учета капитального ремонта):


(3.21)

(3.22)

(3.23)


где Црм, Црэ - среднегодовые затраты на одну е.с.р. механической и электрической части соответственно, руб/е.с.р.


руб.

руб.= 123520-120500=3020руб.


) Годовые затраты, связанные с использованием производственного помещения:


руб. (3.24)

руб.(3.25)

F = 38600 - 27000 = 11600 руб. (3.26)


где Ци - средние затраты на использование одного кв.м. и производственного площади, руб/.м.2

) Дополнительные затраты на электроэнергию для ПР:


, (3.27)


где Nу - мощность электрических устройств ПР, кВт;

Ким - коэффициент использования мощности;

Кзв - коэффициент загрузки оборудования во внедряемом варианте;

Тр - годовой фонд времени односменной работы оборудования в час ( в расчетах принят 2032 час );

Цэ - цена электроэнергии, руб./кВт*час (3,08 руб.);

Ср - число смен работы оборудования.


руб.


6)Годовые текущие затраты на изготовление продукции с помощью базового и внедряемого вариантов и их разность:


, (3.28)

, (3.29)

, (3.30)

руб.

руб.

руб.


3.7 Расчет экономического эффекта


Величина экономического эффекта определяется по формуле, которая в соответствии с принятыми выше обозначениями представляется в следующем виде:


, (3.31)


Если в расчетном году в производство внедряется два промышленных робота, которые обслуживают два станочных комплекса, то ожидаемый годовой экономический эффект от использования проектируемого варианта будет равен:

руб.


Срок окупаемости дополнительных капитальных затрат, определяется по формуле:


, (3.32)


Срок окупаемости капитальных затрат равен:


года


Приведенные затраты базового варианта:


руб.


Приведенные затраты внедряемого варианта:


руб.


Таблица 3.3

Статьи затрат, по которым имеется различие в вариантахОбозначениеДанные по вариантамБазовыйВнедряемыйРазностьКоэффициент приведенияПв1.93Количество работающихР3.8630.86Капитальные затраты, руб.К690 940916 432.5-225 492.5в том числе:стоимость оборудованияКо636 900682 000-45 100стоимость производственного помещенияКп 54 04037 80016 240проектирование СУ ПРVп169 106себестоимость СУ ПРVи154 356Текущие затраты на выпуск продукции, руб.,T1 298 8901 145 509.05153 380.95в том числе:заработная плата рабочихЗ1 061 500825 000236 500амортизация оборудованияА75 27075 000270техническое обслуживание и ремонт оборудованияZ123 520120 5003 020использование производственного помещенияF38 60027 00011 600дополнительная электроэнергияE98 009.05

Сводные данные для расчета экономического эффекта.

Приведенные затраты базового варианта равны 1 450 896.8 руб.

Приведенные затраты внедряемого варианта равны 1 347 124.2 руб.

Годовой экономический эффект от использования 4-х комплексов с ПР составит 415 090.4 руб.

Срок окупаемости дополнительных капитальных затрат равен 2,2 года.

ВЫВОДЫ


1. Планом создания системы управления промышленным роботом предусматривается проведение 32 работ, последовательность выполнения которых устанавливается сетевым графиком. Согласно разработанной методике определена трудоемкость выполнения каждой работы; трудоемкость выполнения всех работ равна 1105 нормо-часа. При выбранной структуре сетевого графика расчет и оптимизация на ЭВМ его параметров позволили определить сроки выполнения каждой работы и минимальное потребное количество ее исполнителей. Установлено, что при заданном сроке выполнения всех работ, равном 60 дней, средняя потребность в исполнителях составит 2.3.

. Сметная стоимость разработки системы управления промышленным роботом равна 169106 руб., себестоимость изготовления системы управления составляет 154356 руб.

. Уменьшение приведенной стоимости оборудования, сопутствующих затрат и текущих затрат на изготовление основной продукции дает возможность получить годовой экономический эффект от использования модифицированной системы управления в составе четырех робототехнических комплексов в размере 415090.4 руб. Срок окупаемости дополнительных капитальных затрат составит 2.2 года.

Список литературы


1. Основы организации технико-экономической подготовки производства / П.А. Златин, О.Н. Герасина, Т.В. Дедешко, Ю.А. Шибалкин. - М.:МГИУ, 2003.

. Новицкий Н.И. Организация производства на предприятиях: учебное пособие. - М.: Финансы и статистика, 2004.

. Организация производства и управление предприятием: учебник для вузов / О.Г. Туровец, В.Н. Попов, В.Н. Родионов и др.; под ред. О.Г. Туровца. - М.: ИНФРА-М, 2006.

. Организация и планирование производства: Методические указания для выполнения курсовой работы и организационно-экономической части дипломного проекта/ сост. Н.М. Волкова, О.Л. Широкова. - М.: МГИУ, 2009.


КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине Организация и планирование производства на тему Организация разработки системы уп

Больше работ по теме:

КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]

Скачать реферат © 2017 | Пользовательское соглашение

Скачать      Реферат

ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ