工艺过程的生产率与技术经济分析.ppt

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第六节第六节工艺过程的生产率与技术经济分析工艺过程的生产率与技术经济分析生产率分析生产率分析工艺过程方案的技术经济分析工艺过程方案的技术经济分析1一一生产率分析生产率分析

（一）时间定额

（一）时间定额n时间定额时间定额：

在一定的生产条件下，规定生产一件产品或完成：

在一定的生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工序所消耗的时间。

是生产计划、成本核算的主要依一道工序所消耗的时间。

是生产计划、成本核算的主要依据。

对于新建厂，是计算设备数量、工人数量、车间布置、据。

对于新建厂，是计算设备数量、工人数量、车间布置、生产组织的依据。

生产组织的依据。

n合理的时间定额合理的时间定额：

能促进工人生产技能的提高，从而不断提：

能促进工人生产技能的提高，从而不断提高生产率。

高生产率。

n基本时间基本时间tj：

直接改变工件的尺寸、形状、相对位置，表面：

直接改变工件的尺寸、形状、相对位置，表面状态或材料性质等工艺过程所消耗的时间。

对于机械加工状态或材料性质等工艺过程所消耗的时间。

对于机械加工来说，包括刀具切入、切削加工和切出等时间。

来说，包括刀具切入、切削加工和切出等时间。

2n辅助时间辅助时间tf：

在一道工序中，为保证完成工艺过程所进行在一道工序中，为保证完成工艺过程所进行的各种辅助动作所消耗的时间，其中包括：

装卸工件、操的各种辅助动作所消耗的时间，其中包括：

装卸工件、操作机床、改变切削用量、测量工件等所用的时间。

作机床、改变切削用量、测量工件等所用的时间。

n作业时间作业时间：

基本时间和辅助时间的总和。

基本时间和辅助时间的总和。

n布置工作地时间布置工作地时间tb：

为加工正常进行，工人照管工作地为加工正常进行，工人照管工作地（包括刀具调整、修整砂轮、润滑机床、清除切屑等）所（包括刀具调整、修整砂轮、润滑机床、清除切屑等）所消耗的时间。

一般可按操作时间的消耗的时间。

一般可按操作时间的a%（2%7%）来计算。

来计算。

3n休息和生理需要时间休息和生理需要时间tx：

工人在工作班内为恢复体力和满足工人在工作班内为恢复体力和满足生理上的需要所消耗的时间，也按操作时间的生理上的需要所消耗的时间，也按操作时间的%（约约2%）来计算。

来计算。

n单件时间定额单件时间定额td：

基本时间：

基本时间tj+辅助时间辅助时间tf+布置工作地时间布置工作地时间tb+休息和生理需要时间休息和生理需要时间tx。

n准备终结时间准备终结时间tz：

加工一批零件时，开始和终了时所做的准加工一批零件时，开始和终了时所做的准备和终结工作而消耗的时间。

准备终结工作的内容有：

熟悉备和终结工作而消耗的时间。

准备终结工作的内容有：

熟悉工艺文件、领取毛坯、安装刀具和夹具、调整机床以及归还工艺文件、领取毛坯、安装刀具和夹具、调整机床以及归还工艺装备和送交成品等。

准备终结时间对一批零件只消耗一工艺装备和送交成品等。

准备终结时间对一批零件只消耗一次。

次。

单件核算时间单件核算时间th=td+tz/N4

（二）工序单件时间的平衡

（二）工序单件时间的平衡n完成一个工序所要求的单件时间：

完成一个工序所要求的单件时间：

tp=60t/N（min）n制定工艺规程时，对于按流水线方式组织生产的零件，制定工艺规程时，对于按流水线方式组织生产的零件，应对每一道工序的应对每一道工序的th进行检查，只有各工序的进行检查，只有各工序的th大致相大致相等，才能最大限度地发挥各台机床的生产效能，而且只等，才能最大限度地发挥各台机床的生产效能，而且只有使各个工序的平均有使各个工序的平均thtp的工序的工序,限制了工艺过程达到所需的限制了工艺过程达到所需的生产效率的能力，或者限制了工艺过程中其他工序利用生产效率的能力，或者限制了工艺过程中其他工序利用机床的充分程度。

机床的充分程度。

5限制性工序限制性工序1）若若th大于大于tp在一倍以内，可采用改进刀具，适当地提高切削用量，在一倍以内，可采用改进刀具，适当地提高切削用量，或采用高效率加工方法，缩短工作行程长度等，以缩短或采用高效率加工方法，缩短工作行程长度等，以缩短th。

2）若若thtp在两倍以上，当采用了高效率加工方法仍不能达到所需的生在两倍以上，当采用了高效率加工方法仍不能达到所需的生产率时，则可采用以下的方法来成倍地提高生产率。

产率时，则可采用以下的方法来成倍地提高生产率。

增加顺序加工工序。

对于粗加工和精度要求不高的工序，当其为增加顺序加工工序。

对于粗加工和精度要求不高的工序，当其为限制性工序而限制性工序而th过长时，可将该工序的工作内容分散在几个工序过长时，可将该工序的工作内容分散在几个工序上顺序进行，如将长的工作行程上顺序进行，如将长的工作行程l分成若干段，分在几个工序上完分成若干段，分在几个工序上完成。

例如粗镗汽缸体的缸孔工序。

成。

例如粗镗汽缸体的缸孔工序。

增加平行加工工序。

精度要求比较高时采用，安排几个相同的机增加平行加工工序。

精度要求比较高时采用，安排几个相同的机床或工位，同时平行地进行这个限制性工序。

床或工位，同时平行地进行这个限制性工序。

对于对于thtp的工序，因其生产率高或单件工时很短，可采用一般的通用的工序，因其生产率高或单件工时很短，可采用一般的通用机床及工艺装备。

机床及工艺装备。

6（三）提高劳动生产率的工艺途径（三）提高劳动生产率的工艺途径n劳动生产率劳动生产率：

用工人在单位时间内制造合格产品的数量来：

用工人在单位时间内制造合格产品的数量来评定的。

对于机械加工来说，在保证产品质量的前提下提评定的。

对于机械加工来说，在保证产品质量的前提下提高劳动生产率，其主要工艺途径是缩短单件工时定额、采高劳动生产率，其主要工艺途径是缩短单件工时定额、采用高效及自动线加工及成组加工。

用高效及自动线加工及成组加工。

1.缩短单件工时定额缩短单件工时定额

（1）缩短基本时间）缩短基本时间a.提高切削用量。

提高切削用量是缩短基本时间广泛采用的提高切削用量。

提高切削用量是缩短基本时间广泛采用的有效方法。

其中提高切削速度是提高生产率的最有效办法。

有效方法。

其中提高切削速度是提高生产率的最有效办法。

目前广泛采用高速车削和高速磨削：

采用硬质合金车刀切目前广泛采用高速车削和高速磨削：

采用硬质合金车刀切削速度可达削速度可达200m/min,而用陶瓷刀具则可达到而用陶瓷刀具则可达到500m/min,人人造金刚石车刀切削速度可达造金刚石车刀切削速度可达900m/min;高速磨削速度可达高速磨削速度可达60m/s。

7b.减少切削行程长度减少切削行程长度。

在机械加工中可采用多把车刀同时加在机械加工中可采用多把车刀同时加工工件的同一表面，使每把刀具的切削长度减少，可缩短工工件的同一表面，使每把刀具的切削长度减少，可缩短基本时间。

基本时间。

c.合并工步合并工步用组合铣刀铣削床身零件用组合铣刀铣削床身零件8d.采用多件加工采用多件加工9

（2）缩短辅助时间）缩短辅助时间a.尽量使辅助动作机械化和自动化尽量使辅助动作机械化和自动化b.其次是使辅助时间和基本时间重合其次是使辅助时间和基本时间重合（3）缩短工作地服务时间）缩短工作地服务时间（4）缩短准备终结时间）缩短准备终结时间102.采用高效及自动化加工及成组加工采用高效及自动化加工及成组加工在成批大量生产中，采用组合机床及其自动线加工在成批大量生产中，采用组合机床及其自动线加工在单件小批量生产中，采用数控机床在单件小批量生产中，采用数控机床（NC）、加工中心加工中心（MC）机床以及成组加工，都可以有效地提高生产率机床以及成组加工，都可以有效地提高生产率（参见第六参见第六章章）。

11二二工艺过程方案的技术经济分析工艺过程方案的技术经济分析n生产成本生产成本：

制造一个零件或一台产品时所必需的一切费用的：

制造一个零件或一台产品时所必需的一切费用的总和。

总和。

n工艺成本工艺成本：

制造一个零件或一台产品时所必需的、与工艺过：

制造一个零件或一台产品时所必需的、与工艺过程直接有关的费用。

程直接有关的费用。

n工艺方案的技术经济分析可以分为两种情况：

工艺方案的技术经济分析可以分为两种情况：

n对不同工艺方案进行工艺成本的分析和比较；对不同工艺方案进行工艺成本的分析和比较；n按照某些相对技术经济指标进行比较。

按照某些相对技术经济指标进行比较。

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（一）工艺成本的组成一）工艺成本的组成n工艺成本工艺成本=可变费用可变费用+不变费用不变费用。

n可变费用可变费用：

与年产量成比例的费用。

这类费用以：

与年产量成比例的费用。

这类费用以V表示，它包表示，它包括：

括：

a.材料费材料费;b.机床工人的工资；机床工人的工资；c.机床电费；机床电费；d.普通机床普通机床折旧费；折旧费；e.普通机床修理费；普通机床修理费；f.刀具费；刀具费；g.万能夹具费。

万能夹具费。

n不变费用不变费用；与年产量的变化无直接关系的费用。

当年产量在；与年产量的变化无直接关系的费用。

当年产量在一定范围内变化时，全年的费用基本上保持不变。

这类费用一定范围内变化时，全年的费用基本上保持不变。

这类费用以以S表示，它包括：

表示，它包括：

a.调整工人的工资；调整工人的工资；b.专用机床折旧费专用机床折旧费;c.专用机床修理费专用机床修理费;d.专用夹具费。

专用夹具费。

因此全年工艺成本因此全年工艺成本E=VN+S13工艺成本的组成工艺成本的组成14

（二）工艺方案经济性评定二）工艺方案经济性评定1.基本投资或使用设备相同的情况基本投资或使用设备相同的情况设两种不同工艺方案的全年工艺成本分别为：

设两种不同工艺方案的全年工艺成本分别为：

E1=N*V1+S1,E2=N*V2+S2当产量一定时，先分别计算两种方案的全年工艺成本，当产量一定时，先分别计算两种方案的全年工艺成本，然后比较，选其小者；然后比较，选其小者；15当年产量变化时，可根据上述公式用图解法进行比较，当年产量变化时，可根据上述公式用图解法进行比较，如如图图5-50所示。

当计划年产量所示。

当计划年产量NNk时，则第一方案较经济。

时，则第一方案较经济。

162.基本投资差额较大的情况基本投资差额较大的情况n回收期回收期：

若两种方案的基本投资相差较大，第一方案采用了生：

若两种方案的基本投资相差较大，第一方案采用了生产率较低但价格较便宜的机床和工艺装备，所以基本投资小产率较低但价格较便宜的机床和工艺装备，所以基本投资小（K1），），但工艺成本（但工艺成本（N1）较高；第二方案采用了高生产率较高；第二方案采用了高生产率且价格较贵的机床和工艺装备，所以基本投资（且价格较贵的机床和工艺装备，所以基本投资（K2）大，但大，但工艺成本（工艺成本（N2）较小，第二方案比第一方案多花费的投资，较小，第二方案比第一方案多花费的投资，需要多长的时间方能由工艺成本的降低而收回。

需要多长的时间方能由工艺成本的降低而收回。

n回收期回收期可用下式表示：

可用下式表示：

17回收期应满足以下要求回收期应满足以下要求回收期愈短，则第二方案（高投资方案）经济效果回收期愈短，则第二方案（高投资方案）经济效果愈好。

一般回收期应满足以下要求：

愈好。

一般回收期应满足以下要求：

（1）回收期应小于所采用设备的使用年限；）回收期应小于所采用设备的使用年限；

（2）回收期应小于市场对该产品的需要年限；）回收期应小于市场对该产品的需要年限；（3）回收期应小于国家规定的标准回收期，例如新夹具的标）回收期应小于国家规定的标准回收期，例如新夹具的标准回收期为准回收期为23年，新机床为年，新机床为46年。

年。

18（三）工艺过程优化（三）工艺过程优化工艺过程优化问题：

参数优化问题、路径优化问题工艺过程优化问题：

参数优化问题、路径优化问题工艺路线网络表示工艺路线网络表示19