Tehnologia de fabricaȚie a arborelui principal

TEHNOLOGIA DE FABRICAȚIE A ARBORELUI PRINCIPAL

Acest capitol va fi prezentat tabelar, in Anexa 3 a proiectului.

CAPITULUL 7

STUDIUL ECONOMIC

In rezolvarea unei teme de proiectare dezideratul economic reprezinta un obiectiv central , alaturi de obtinerea parametrilor functionali propusi. Obtinerea unui efect maxim cu un efort dat sau cu un efort minim posibil, trebuie sa fie filonul calauzitor al intregii conceptii de proiectare.

In actuala criza economica mondiala se impun din ce in ce mai pregnant solutiile ce justificari economice imediate, care sa inglobeze elemente de progres tehnic si tehnologic.

Studiul economic va sublinia faptul ca in centrul atentiei a stat permanent aspectul economic.

Din punct de vedere al productivitatii , masina realizeaza performantele competitive pe plan mondial. Rigiditatea sporitta a masinii ofera posibilitatea utilizarii regiunilor intense de aschiere , ceea ce duce la o scadere considerabila a timpului de baza .Dispunand de turatii inalte la arborele principal se pot obtine suprafete de calitate.

Timpii auxiliari au fost mult diminuatie prin echiparea strungului cu un cap revolver care da posibilitatea prelucrarii complete a mojoritatii semifabricatelor.

Solutiile constructive originale, cu elemente fabricate exclusiv in tara au dus la o econimie valutara substantiala , in conditiile unui pret relativ scazut al proiectarii si constructiei masinii, asa cum va rezulta si din caluculele ulterioare.

CALCULUL PREȚULUI PROIECTARII

STRUNGULUI PARALEL SP 500

Evaluarea pretului proiectat s-a facut la sfarsitul ciclului de proiectare al intregii masini.

In calculele ce vor urma rezulatele se vor intregi astfel incat ultima cifra sa fie 0; adica valorile peste 5 lei se vor rotunji in plus, iar cele sub 5 lei, in minus.

Structura pretului proiectarii este sintetizata , in formula generala[23]:

P=C+R∙N∙Ki∙Ku

(7.1)

unde:

C=valoarea muncii aferenta intocmirii temei de proiectare; c=500 lei(pentru r>30)

R=parametrul corespunzator numarului total de repre care alcatuiesc masina , inscrise intre desenele aferente proiectului. In tabelul 7.2 etse sintetizata situatia reperelor aferente proiectului.

N=tariful unitar de decontare. Valoarea acestui parametru apare in tabelul 1, [23], pentru  faza de priect tehnic . N=23 (pentru situatia de proiectare a₅ ; solutii originale +calcule simple)

K_i=K₁∙ K₂∙ K₃∙ K₄∙ K₅∙ K₆=coeficient de corectie.

Tabelul 7.2

R=712+510=17+20=1319

K₁=coeficient ce tine seama de volumul de fabricatie al utilajului. Conform indicatiilor de la pagina 52[23] s-a adoptat K­₁=1,1 pentru serie unica(3-50 bucati)

K₂=coeficient pentru conditii speciale de proiectare .Aceste coeficinet are urmatoarele valori partiale:

1,0 - pentru proiectare normala

0,01 - spor pentru fise de eficineta economica

0,1 - spor pentru prototip

Rezulta o valoare completa globala K₂=1,0=0,01+0,1=1,11

K₃=corectia ce tine seama de complexitatea tehnologiei de proiectare a reperelor componente ale produsului

unde n_s=numarul de repere noi, speciale , a caror tehnologie de proiectare este complexa, cum sunt: piese turnate, forjate, a caror poriectare cere cel putin 2-3 vederi si o sectiune. Din atbelul 7.2, n_s=17

n_sd=repere speciale , de o complexitate deosebita ca forma si dimensiuni, care impun calcule speciale si o documentare amanuntita , legata , pe de o parte de functionarea piesei repsective in ansamblul utilajului, durabilitate, conditii de intretinere sau reconditionare, iar pe de alta parte au si o tehnologie complicata de proiectare , cu mai multe vederi si sectiuni (ex. batiul) Din atbelul 7.2 n_sd=20

K₄=tine seama de gradul de detaliere al proiectului tehnic, adica raportul n/(n+m) , dintre numarul de repere noi, care se detaliaza, si care figureaza ca atare in indicatorul desenelor si numarul m al reperelor modificate +n.

K₄=1,0 cand m=0

K₅= este corectia adusa de felul cum este intocmita documentatia partilor scrise si desenate ale unui proiect , in functie de destinatia acestuia.

K₅=1,25 pentru proiecte executate in tara si care sunt oferite la export

K₆= se aplica in cazul in care proiectul impune solutionari in afara specialitatii de baza a proiectantului, folosirea documentatiei suplimentare si insusirea unor cunostinte noi.

K₆=1,0 - pentru solutionari de specialitate.

Coeficientul K_u este o corectie ce considera gradul de utilizare a proiectului si detaliilor de tip.

t = repere tipizate (standardizate ) care nu se detaliaza si epntru care se fac trimiteri la standarde si norme interne. In tabelul 7.2, coloana 2, deci t=510

r= repere refolosite din alte proiecte ; r=0;

Reperul = elementul distinct care intra in componenta masinii si care este reprezentat in desen si cuprins in indicator. Daca acelasi reper intra in cadrul aceluiasi ansamblu sau sbansamblu de mai multe ori, se ia in considerare o singura data.

Valoarea parametrilor N se stabileste in functie de :

o      complexiatatea documentatiei

o      dificultatea calculelor

o      numarul total de repere R

N=23 din tabelul 2 [23] pag 61.

Calculul efectiv se va face pe baza datelor din tabelul 7.2 , precum si a coeficintilor de corectie ale caror valori au fost justificate anterior

Coeficientii de corectie:

K₁=1,1

K₂=1,11

K₃=1,267

K₄=1

K₅=1,25

K₆=1

K_u=0,65

K_i=1,1∙1,11∙1,267∙1∙1,25∙1=1,933

Pretul proiectarii se calculeza cu formula 7.1

P=500+23∙1319∙1,933∙0,65=38 617 lei

Pretul total al proiectului tehnic al masinilor-unelte cu comanda numerica se suplimenteaza cu 10-15% pentru rezolvarea problemelor de elaborare si testare a programelor si codificarii sculelor.

Pretul total al proiectului tehnic se va lua in considerare in calculul investitiei totale.

CALCULUL COSTULUI COMPLET

AL PROTOTIPULUI

Ca prima atapa de transpunere practica a proiectului tehnic(P.T.) presentat , executia prototipului permite verificarea solutiilor constructive si tehnologice , a parametrilor productivitatii masinii.

Calculul costului complet al prototipului se va face conform metodologiei indicata in lucrarea [ ]:

Costul de sectie (C_ps)

Formula (7.3) exprima structura costului pe sectie al prototipului, cu urmatoarele notatii:

= cheltuieli materiale

=cheltuieli cu materiale din import

=cheltuieli cu manopera

=cheltuieli de fabricatie , care se repartizeaza prin intermediul unei cote

pentru prelucrari mecanice

pentru asamblare

cheltuieli cu transportul

Pentrul evaluarea cheltuielilor materiale s-a intocmit tabelul centralizator 7.3 , in care sunt inscrise tipurile ce intra in structura produsului analizat , impreuna cu cantitatile aferente si valoarea lor.

Cheltuieli cu transportul

Costul manperei

Se considera ora medie de manopera 12,25 lei/ora

Sudura : 300 ore x 11,5 lei /ora =3450 lei

Turnatorie:

Prelucrari mecanice

Tratament

Montaj general

Toatal cost manopera

Cheltulieli de fabricatie

Cheltuieli speciale

Executie S.D.V-uri

Modificari tehnologice

Costul echipamentului electric si de comanda numerica

Cheltuieli cu motoarele de comanda numerica

Echipamentul elcetric

Total costuri echipamentul electric

Costuri de productie pe sectie

Valorile obtinute cor fi imtroduse in formula (7.3)

Costul de productie pe intreprindere (C_pi)

cheltuieli generale

Consideram

Costul complet al prototipului

CHELTUIEL PENTRU EXECUȚIA

MAȘINII SERIE

Fata de masina prototip, o serie de cheltuieli, in primul rand cele speciale, se modifica dupa cum urmeaza:

Cheltuieli cu materii prime si materiale (C'_mat)

Fata de costul materialelor la prototip se prevede la productia de serie o scadere cu  2,5 %.

Cheltuieli de aprovizionare(C_apr)

Se considera C_apr=0.04 ∙ 470042 = 18 802 lei

Rezulta cost materiale serie:

Costul manoperei:

Fata de prototip se aporximeaza un necesar de 13 000 ore.

Regia de fabricatie

Se considera 210% din costul manoperei:

Costuri speciale (C_sp)

La productia serie apare necesiatatea reconditionarii unor SDV-uri , fiind astfel necesara suma de 150.000 lei

Cost total sectie =

Costul total de sectie al masinii serie:

Costul pe intreprindere al masinii (C_i)

Utilizand formula 7.6 , rezulta:

Costul complet al produsului de serie (C_c)

Cheltuieli de desfacere (C _desf)

Beneficiul intreprinderii (B)

Consideram un beneficiu palnificat : 33 %

CALCULUL PREȚULUI DE PRODUCȚIE

AL MAȘINII

Pretul reprezinta expresia baneasca a valorii marfurilor, cuprinza    nd echivalentul cheltuielilor sociale de productie si circulatie , precum si o anumita marime din venitul net. Realizarea lui ofera posibilitatea recuperarii cheltuielilor si obtinerii unui beneficiu , deci a incheierii activitatii cu un anumit grad de eficienta economica.

Pretul de productie cuprinde costurile de productie si beneficiul unitatii producatoare:

Diferenta dintre pretul prototipului si pretul de productie al masinii serie se repartizeaza pe un numar de 10 masini.

Pretul total al produsului serie :

Se poate considera valoarea :

EFICIENȚA ASIMILARII PRODUSULUI

PROIECTAT

Eficienta economica ocupa un loc prioritar intre sarcinile trasate de conducerea de partod . La Conferinta Nationala s-a subliniat necesitatea urmaririi acestui caspect, alaturi de dezideratele calitatii si productivitatii .Importanta majora, ca sarcina fundamentala , rezida din efectul ecomonic pe care il are in cresterea venitului national.

Eficienta activitatii in constructia de masini se reflecta direct in toate ramurile pe care aceasta industrie le inzestreaza.

Prograsul stiintific si tehnic accelereaza fenomenele economico-sociale, dar amplifica si continutul eficientei economice cu noi expresii si dimensiuni.Complexitatea acestui capitol deriva din caracterul sau multidimensional si sfera sa larga de cuprindere.

Eficienta economica este o categorie legata indisolubil de cresterea economica, este factorul mobilisator , dar si un criteriu de apreciere a rezultatelor activitatii economice.

De pe pozitia interesului genereal, ea implica formularea acelor prioritati si obtiuni care sa asigure o structura moderna , sa valorifice superior resursele interne , sa foloseasca rational si cu o ridicata productivitate forta de munca , sa realizeze la timp si cu cost minim sarcinile plenificate.

Eficienta economica se pune in conditiile optimului economic la scara intregii societati.

Eficienta proiectarii este o categorie economica complexa, ce exprima sintetic, unitar si complet, din cele mai multe puncte de vedere, relatia dintre efectul economic si efortul de cercetare si proiectare.

Consept de sinteza , eficienta este o rezultanta generala , care se exprima printr-o serie de indicatiri pertiali, dar mai ales prin multimea reunita a lor.

Pentru a aprecia efectul econimic al proiectarii strungului paralel cu diametrul maxim de prelucrare de 500mm vom calcula in continuare acesti indicatori sintetici valorici: econimia anuala, termenul de recuperare , coeficientul eficientei economice, cursul de revenire brut, pretul de vanzare specific, greutatea specifica , rata manoperei, precum si economia valutara anuala.

Investitia totala (I):

=cheltuieli de productie ale sectiilor

=cheltuieli de proiectare si cercetare

=cheltuieli de pregatire a fabricatiei produsului de serie

=cheltuieli recuperabile (intra in calcul cu semnul minus)

=costul de sectie

=cheltuieli cu proiectarea SDV-urilor

=cheltuieli cu asistenta tehnica.

(valoare calculata la prototip)

Cheltuileli cu proiectarea tehnologiei si a SDV-urilor

Proiectarea tehnologiei:80 000 lei

Proeictarea SDV-urilor:90 000lei

Total:170 000 lei

Cheltuieli cu asistenta tehnica : 30 000 lei

Cheltuieli de proiectare -cercetare(C_PC):

Totalul cheltuielilor de proiectare privind partea mecanica a fost calculate anterior, obtinandu-se valoarea : P­_t=44 021 lei

Total cheltuieli privind partea electrica : 309 346 lei

Total cheltuieli privind partea hidraulica : 262 539 lei

Cheltuieli de pregatire a fabricatiei produsului de serie (C_pfs):

In cadrul acestui grup de cheltuieli au fost introduse:

-asistenta tehnica de proiectare acordata in perioada de pregatire a fabricatiei =225 600 lei

-verificarea sau modificarea documentatiei dupa omologare pentru

- partea mecanica si hidraulica: 169 700 lei

- partea electrica : 30 000 lei

Total: 225 600+ 169 700+ 30 000= 425 300 lei

Materiale recuperabile: 500 000 lei

Inlocuind valorile obtinute in formula 7.13 se obtine investitia totala:

In aprecierea eficientei realizarii produsului proiectat, se va lua ca baza de comparatie un strung paralel similar, oferit de firma Boehringer la pretul de ..

1* Economia anuala

N=numarul de masini care se fabrica anual

P_B=pretul oferit de firma Boehringer

P_R= pretul produsului similar produs in tara

2*Termenul de recuperare (t_rc)

3*Coeficientul eficientei economice (ε_c)

(coeficientul eficientei economice normat)

4*Cursul de revenire brut (C_b)

Reprezinta raportul dintre pretul produsului care se asimileaza si cel al unui produs similar oferit de firma Boehringer:

5*Pretul de vanzare soecific (P_VS)

P_v­ pretul de vanzare

6* Greutatea specifica (G_s)= raportul dintre greutatea produsului si puterea instalata.

7*Rata manoperei(Rm) =raportul dintre pretul de productie si manopera.

8*Economia valutara anuala (E_va):

Costul unei masini similare pe piata mondiala este de 190 283 $(firma Boehringer : 480 NE). Deoarece necesarul anual este de 7 masini , s epoate estima o economie anuala valutara:

Concluzie:

Indicatorii sintetici calculati reflecta eficienta proiectarii strungului SP500 , care a facut tema prezentului proiect. S-a justificat astfel soultia aleasa in raport cu masini-unelte similare, din punctul de vedere al pretului de cost, al tehnologiei si materialelor utilizate.

PRINCIPII DE PROIECTARE ECONOMICA

Ergonomia este stiinta care utilizeaza , intr-o maniera proprie, cunostintele unor discipline referitoare la munca, pentru adaptarea muncii la om si a omului la munca, in scopul cresterii productivitatii muncii si al reducerii efortului uman.

Proiectarea si construirea mijloacelor de munca in raport cu particularitatile antropometrice si fiziologice ale organismului uman sunt cerinte ergonomoce de importanta majora in scopul optimizarii relatiilor dintre om si solicitarile la care este supus.

Ergonomia de adaptare a muncii la om urmareste , in esenta , crearea unor conditii de munca astfel incat, prin evitarea efortului fizic si intelectual inutil, sau excesiv, inlaturarea factorilor nocivi, asigurarea deplina a igienei si securitatii muncii si instituirea unor motivatii , sa se faca activitatea omului utila, palcuta si interesanta.

Problema economiei miscarilor a constituit inca de la inceput una din preocuparile majore ale cercetatorilor . Ralph M. Barnes a intocmit o lista , care a fost completata ulterior , denumita "ansamblu de reguli pentru economia miscarii si reducerea oboselii" . Obiectivul general al acestor principii a fost relaizarea unui rezultat productiv maxim cu minimum de oboseala.

In proiectarea strungului paralel cu comanda numerica s-au urmarit principiile economiei miscarilor aplicabile in proiectarea echipamentului industrial, care sunt:

1.     Mainile sa fie degajate de orice activitate care ar putea fii efectuata mai avantajos de un instrument, de un dispozitiv de fixare sau de un dispozitiv actionat cu piciorul. In acest sens strungul dispune de un dispozitiv de strangere hidraulic al piesei, sistemul de rotire si indexare automata a capului revolver, elementele de masura de precizie(traductoare), transportorul de span, pentru a enumera numai cateva din elementele care simplifica activitatea muncitorului.

2.     Parghiile , manivelele si rotile sa fie amplasate in astfel de pozitii incat muncitorul sa le poata manipula cu o cat mai mica schimbare a corpului si cu cel mai mare avantaj mecanic. De exemplu, la schimbarea piesei de observa in figura 7.1 , o inclinare minima a corpului munictorului. Acelasi lucru se poate afirma si la interventia muncitorului la sculele montate in capul revolver disc, datorita inclinarii la 70˚ a ghidajelot batiului.

3.     Momentul fortei sa fie folosit in ajutorul muncitorului si sa fie redus la minimum, daca el trebuie sa fie depasit de efort muscular. S-a considerat , astfel, ca forta maxima de actionare soliciatata muncitorului , de numai 15kgf.

La dimensionarea locului de munca, s-au avut in vedere 2 dimensiuni antropometrice, si anume:

-dimensiuni globale : inaltimea totala, lungimea bratului intins de care s-a tinut cont in pozitionarea pe verticala si orizontala a axei arborelui principal(fig 7.2)

-dimensiuni partiale: la amplasarea pupitrului de comanda, a lampii de iluminat local(fig 7.3)

In functie de lungimea si precizia miscarilor executantului si de gradul de comodiatate se identifica zona:

-normala de munca- suprafata descrisa de miscarile antebratului si mainii cu pivotul in cot

-maxima de munca -suprafata descrisa de miscarile bratului , antebratului si mainii cu pivotul in umar

Posibilitatile fizice normale de efort ale lucratorului sunt dependente de pozitia corpului si directia fortei de actionare(fig 7.2)

Procesul de munca este conditionat de un schimb permanent de informatie intre executant si mijloacele de munca, cel mai frecvent , fiind receptate prin canalul auditiv si , mai ales vizual.

Corelatia dintre mediu si sistemul de semnalizare difera de la caz la caz. Se cunoaste ca in domeniul masinilor -unelte se prefera semnalizarile vizuale daca:

-mesajul nu impune o actiune imediata

-spatiul fizic in care se face receptia este zgomotos

-executantul are un loc stabil in cadrul zonei de lucru.

In cazul masinii proiectate s-au preferat modurile de prezentare vizuala a informatiei (afisarile de cota pe panoul de comanda precum si lampile de semnalizare).

Un alt factor esential in proiectarea ergonomica a masinilor -unelte este aplicarea unei variante cromatice bine concepute si realizate . Aceasta duce, conform cercetarilor efectuate, la cresterea productivitatii muncii, reducerea fluctuatiei personalului si micsorarea absenteismului. Statistica rezultatelor aplicarii undei cromatici vizuale in mai multe tari arata ca s-a ajuns la cresteri de productie de 10-15% scaderi de rebuturi pana la 20-25% si reduceri pana la 50% a numarului de accidente in munca.

Aceste rezultate demunstreaza rentabilitatea aplicari cromaticii in intreprinderi la locurile de munca, avand in vedere mai ales faptul ca costul aplicarii acestor masuri este redus, iar intretinerea suprafetelor tot trebuie sa fie facuta la anumite intervale, in orice caz.

Din studiul influentei reciproce a culorilor din lucrarea [ ] se poate extrage urmatoarele recomandari, aplicabile direct cromaticii masinii care a facut tema actualului proiect.

1.Partea de jos a masinii sa fie vopsita in culori mai inchise decat partea de sus

2.Prin culoare se pot scoate in evidenta organele in miscare ale masinii

3.Petele de ulei apar mai pregnant pe suprafete de culoare albastru-cenusiu, galben sau alb decat pe cele de culora oliv.

4.Considerarea culorii materialulul de prelucrat este hotaratoare, stiut fiind ca este bine sa se foloseasca culori complementare, fara contraste prea mari de intensitate.

Proiectarea ergonomica a masinii trebuie conceputa deci in raport cu caracteristicile dimensionale, psihice si fiziologice ale omului care urmeaza sa o foloseasca , in conditii de productivitate a muncii ridicata si de confort. Atestatul ergonomic al masinii-unelte preconizeaza adaptarea muncii la om si nu invers.

In concluzie, la rezolvarea temei de proiect in spiritul principiilor ergonomice s-au avut in vedere urmatoarele criterii:

-respectarea principiilor antropometrice si fiziologice ale executantului, astfel ca gabaritele masinii sa corespunda dimensiunilor corpului omenesc

-asigurarea unei operativitati universale , astfel ca orice executant sa poata lucra fara nicio dificultate

-asigurarea solicitarilor egale diferitelor parti ale corpului sau grupelor musculare

-asigurarea unei pozitii confortabile a operatorului in timpul muncii si mentinerea capacitatii de munca pe toata durata unui schimb de lucru, crearea posibilitatilor de manevrare in pozitii convenabile

-asigurarea depunerii unui consum minim de energie din partea executatului prin amplasarea oragnelor de comanda , a indicatorilor , etc in zona de lucru si mai putin in cea maxima.