Внедрение автоматической формовочной линии в литейном цехе и расчет ее экономической эффективности
Автоматическая формовочная линия (II вариант) предназначена для внедрения в литейном цехе вместо механизированной линии изготовления литейных форм (I вариант).
1. Обоснование программы выпуска. Для обеспечения тождественности результатов по вариантам осуществляется их приведение к одинаковому объему выпуска, поскольку по вариантам уже обеспечена сопоставимость по составу, качеству и срокам изготовления отливок.
Расчет производительности линий в т/год по вариантам производим по формуле:
где Fд -- действительный (эффективный) фонд времени работы линии при двухсменной работе (Гд = 4000 ч/год);
Кв -- коэффициент загрузки линии во времени (принимается равным для вариантов 0,7);
Gф--металлоемкость формы в кг на одну форму (для обоих вариантов Gф = 15кг/форму);
qч -- часовая производительность линии в формах (для I варианта две пары; формовочных машин обеспечивают часовую производительность 60 форм/ч; часовая производительность автоматической формовочной линии составляет 240 форм/ч);
Kбр -- коэффициент учитывающий брак (Kбр = 0,95).
Расчет показал, что = 2500 т/год; = 9000 т/год.
2. Расчет капитальных вложений. Расчету и сопоставлению подлежат только различающиеся по вариантам элементы капитальных вложений. В данном случае к ним относятся только вложения в технологическое оборудование.
Для расчета капитальных вложений в оборудования необходимо определить потребное количество формовочных машин по 1 варианту, чтобы обеспечить по нему выпуск отливок, равный 9000 т/год, т. е. чтобы привести варианты к сопоставимому виду по количеству продукции. Одна пара формовочных машин по 1 варианту обеспечивает выпуск 2500:2=1250 т/год. Следовательно, для обеспечения выпуска 9000 т/год необходимо дополнительно по I варианту установить 5 пар формовочных машин. Всего по I варианту требуется 14 формовочных машин (7 пар).
Капитальные вложения в формовочное оборудование рассчитаются по формуле :
где k --количество операций изготовления отливок по вариантам (i=1,2,…,k);
Kотi -- стоимость единицы оборудования ,занятого выполнением i-й операции,у.е.;
Odi --количество единиц оборудования d-го вида , занятых выполнением i-й операции,шт.
moi --коэффициент занятости данного оборудования.
Стоимость формовочной машины определяется по формуле:
где Цоi -- цена единицы оборудования ,у.е./ед.;
kтi -- коэффициент ,учитывающий транспортно-заготовительные расходы ;
kci -- коэффициент ,учитывающий затраты на строительные работы и устройство фундамента;
kаi -- коэффициент ,учитывающий затраты на монтаж и освоение оборудования ;
Kпроект -- затраты на проектирование.
Затраты на проектирование учтены в цене на машину. Стоимость одной пары формовочных машин по I варианту составляет 1745 у.е. Следовательно,
Kотi= 1745( 1 + 0,05 + 0,03 + 0,02) = 1920 у.е.
Капитальные вложения по вариантам составят: по 1 варианту Ко = 1920*7* 1,0 =13440 у.е. ; по 2 варианту Ко = 80 000 р. (стоимость линии с учетом затрат на проектирование).
3. Расчет себестоимости формовочных операций по вариантам. Расчету и сопоставлению подлежат только различающиеся по вариантам элементы себестоимости. К ним относятся затраты заработную плату; ремонт оборудования; электроэнергию; сжатый воздух; амортизационные отчисления; прочие цеховые расходы.
Остальные элементы себестоимости по вариантам не изменяются и расчету не подлежат.
а) Затраты на заработную плату. По 1 варианту при двухсменной работе на 7 парах формовочных машин требуется 7* 2 * 2 = 28 формовщиков (операция установки стержней выполняется непосредственно формовщиками). Средний разряд работы -- 3.
Затраты на заработную плату определяются в руб. /год по формуле:
где Сзчi -- часовая тарифная ставка формовщиков в у.е./ч. (по I варианту Сзчi = 0,473 у.е. /ч);
аi-- коэффициент, учитывающий средний приработок рабочих (по заводским данным = 1,4);
Kд -- коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату (Кд = 1,15);
Fд -- действительный годовой фонд времени в ч/год (Fд = 2000 ч/год);
Kфор -- количество формовщиков.
Сзф =0,473*1,4*1,15*2000*28 = 43 тыс. у.е. /год.
По II варианту при двухсменной работе требуется два стерженщика 3-го разряда, а также 2 оператора-наладчика (по одному в смену) 4-го разряда.
Сзст = 0,473*1,4*1,15*2000 * 2 = 3900 у.е. /год.
Среднегодовая заработная плата наладчиков составляет 1680 * 2 = 3360 руб./год (оплата наладчиков повременно-премиальная). Следовательно, по II варианту затраты на заработную плату составляют 3900 + 3360 = 7260 у.е./год.
б) Затраты на амортизационные отчисления. В данном случае они определяются по оборудованию в целом исходя из нормы 10,8% в год .
Таким образом, по I варианту Сам= 1450 у.е./год;
по II варианту Сам= 8640 руб./год.
в) Затраты на содержание и ремонт оборудования. Определяются исходя из нормативов затрат на 1 ч работы формовочного оборудования по формуле:
где Срi -- норматив затрат на содержание и ремонт оборудования, приходящихся на 1 ч работы формовочных машин, в цент/ч ; для I варианта Срi = 0,148 у.е. /ч; для II варианта-- для формовочных автоматов Срi = 0,148 у.е./ч; для дозаторов и гидравлического оборудования Срi = 0,228 у.е. /ч;
Fд -- действительный годовой фонд времени работы машины в часах (Fд = 4000 ч/год);
Nм -- количество машин в шт.
для I варианта 8300 у.е./год;
для II варианта 9000 у.е./год.
г) Затраты на электроэнергию определяются только для II варианта по формуле :
где Nуi -- средняя установленная мощность всех электродвигателей, приходящихся
в данной группе на единицу оборудования по i-й операции, в кВт;
Kgi -- средний коэффициент загрузки электродвигателя по времени;
Kni -- средний коэффициент загрузки электродвигателя по мощности;
Koi -- средний коэффициент одновременной работы электродвигателей по данной группе оборудования;
Kwi -- коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети завода;
Fд -- действительный годовой фонд времени работы линии в ч (Fд = 4000 ч/год);
Kti -- коэффициент загрузки линии во времени(Kti=0,7);
Cэ -- заводская стоимость электроэнергии в у.е./ кВт*ч(Сэ=1,8 у.е.).
д) Затраты на сжатый воздух. По I варианту расход сжатого воздуха составляет 0,1 м3 на полуформу или 0,2 м3 на одну форму. Годовой выпуск форм составляет:
где Fд -- действительный (эффективный) фонд времени работы линии при двухсменной работе ( Гд = 4000 ч/год) ;
qч -- часовая производительность линии в формах (для I варианта две пары формовочных машин обеспечивают часовую производительность 60 форм/ч; часовая производительность автоматической формовочной линии составляет 240 форм/ч);
Od -- количество единиц оборудования, шт. ;
Кв -- коэффициент загрузки линии во времени (принимается равным для вариантов 0,7).
Qгф= 4000* 30 * 7 * 0,7 = 600 000 форм/год.
Годовой расход сжатого воздуха равен 600 000 * 0,2 = 120 000 м3/год.
По II варианту часовой расход сжатого воздуха по всей линии составляет 130 м3/ч, а годовой расход равен 4000*0,7* 130=360000 м3/год.
Заводская цена сжатого воздуха составляет 2,5 у.е .за 1000 м3.
Следовательно, затраты на сжатый воздух составляют:
По I варианту = 300 у.е./год;
По II варианту = 900 у.е./год.
е) Прочие цеховые расходы. Определяются в размере 60% от основной заработной платы, т. е.
По I варианту =25 800 у.е./год;
По II варианту =4350 у.е./год.
Суммарная величина изменяющихся элементов себестоимости представлена в таблице 3.3.
Таблица 3.3 - Сводная таблица изменяющихся элементов капитальных вложений и себестоимости отливок по вариантам
Годовой выпуск в тоннах
Капитальные вложения в у.е.
Сумма изменяющихся по вариантам элементов себестоимости в у.е./год
В том числе:А) затраты по заработной плате
Б) амортизационные отчисления
В) затраты на содержание и ремонт оборудования
Г) затраты на электроэнергию
Д) затраты на сжатый воздух
Е) прочие цеховые расходы
Снижение текущих затрат на годовой выпуск ()составляет 47 550 у.е./год; снижение себестоимости одной тонны чугуна 5,30 у.е./год, а дополнительные капитальные вложения () равны 66560 у.е./год.
Расчет общего экономического показателя и выводы о сравнительной экономической эффективности вариантов. В данном случае ввиду того, что затраты на механическую обработку отливок и эксплуатацию деталей (отливок) у потребителя по сравниваемым вариантам практически одинаковы, расчет экономической эффективности производится по формуле:
78850 + 0,213440 = 81 530 у.е./год;
31200 + 0,2 80 000 = 47 20 у.е./год.
Экономия на приведенных затратах при полном использовании проектной мощности автоматической формовочной линии (9000 т/год) составляет:
= 81 530 -- 47 200 = 34 230 у.е./год,
что свидетельствует об экономической эффективности внедрения автоматической формовочной линии (при условии 100%-ного использования ее проектной мощности) вместо механизированной линии изготовления литейных форм.
Определим расчетный срок окупаемости дополнительных капитальных вложений снижением себестоимости продукции при достижении проектной мощности автоматической формовочной линии:
Срок окупаемости новых капитальных вложений равен:
Расчетный срок окупаемости значительно меньше нормативного, а расчетный коэффициент эффективности значительно больше нормативного (0,12 у.е./год/у.е.), что свидетельствует об эффективности внедрения автоматической формовочной линии.
Определим область экономической эффективности внедрения автоматической формовочной линии, т. е. начиная с какого процента использования проектной мощности целесообразно ее внедрение вместо механизированной линии формовки.
Для этого построим зависимость вида , рассчитав сумму приведенных затрат по каждому варианту для трех значений годового выпуска отливок (Qг = 9000 т/год; Qг = 6750 т/год; Qг = 4500 т/год), что соответствует использованию мощности автоматической формовочной линии соответственно на 100%, 75%, 50%. Поскольку расчет для Qг = 9000 т/год (100%) приведен выше, необходимо по аналогичной схеме произвести расчеты дли двух значений: Qг = 6750 т/год (75%) и Qг = 4500 т/год (50%).
Капитальные вложения по II варианту остаются неизменными (80000 р.). Для упрощения принимаем, что капитальные вложения по I варианту и текущие затраты по I и II вариантам изменяются прямо пропорционально объему выпуска отливок.
Данные расчета капитальных вложений и элементов себестоимости отливок приведены в таблице 3.4.
Таблица 3.4 - Капитальные вложения и изменяющиеся элементы себестоимости отливок по вариантам при различном объеме выпуска