Managementul fabricatiei produselor

133

Unitatea de nvare M2.U5. Aspecte privind eficiena economic

a prelucrrilor mecanice prin

achiere

Cuprins M2.U5.1. Introducere.................................................................................................. 133 M2.U5.2. Obiectivele unitii de nvare................................................................... 133 M2.U5.3. Analiza factorilor care influeneaz costul prelucrrii ............................... 134 M2.U5.4. Msuri de management tehnologic pentru reducerea costului proceselor

tehnologice de prelucrare........................................................................... 136 M2.U5.5. Rezumat...................................................................................................... 140 M2.U5.6. Test de evaluare a cunotinelor ................................................................. 140

M2.U5.1. Introducere n analiza eficienei economice a prelucrrilor mecanice prin achiere, o

pondere important o are timpul de lucru i costul materialului ndeprtat, mai ales atunci cnd acesta este de calitate i se obine cu costuri ridicate. Pe de alt parte, prelucrrile mecanice prin achiere sunt indispensabile n unele situaii i n special la obinerea pieselor de form complex cu o precizie dimensional-geometric ridicat. Chiar dac n ultimul timp s-au dezvoltat tehnologii moderne de obinere n condiii de eficien ridicat a pieselor de form complex, cum este rapid prototyping, acestea au domenii limitate de aplicare mai ales din punct de vedere al preciziei dimensionale, care de multe ori impune i prelucrri mecanice suplimentare.

n unitatea de nvare M1.U3., au fost prezentai principalii parametrii ai proceselor tehnologice care au relevant asupra eficienei prelucrrii prin diverse variante de lucru.

Din aceast cauz n analiza economicitii prelucrrilor mecanice prin achiere, trebuie avui n vedere i influena altor elemente (factori) cum sunt costurile n legtur cu: sculele de lucru, dispozitivele, verificatoarele, cu manipularea semifabricatelor n atelier i pe mainile-unelte, cu reglarea mainilor-unelte, cu controlul sau msurarea, etc.

M2.U5.2. Obiectivele unitii de nvare

Aceast unitate de nvare i propune ca obiectiv principal, prezentarea

elementelor de baz pentru stabilirea eficienei economice a proceselor de

Managementul fabricatiei produselor

134

prelucrare prin achiere, prin prisma factorilor principali care influeneaz costul

prelucrrii.

La sfritul parcurgerii acestei uniti de nvare, studenii vor fi capabili s:

identifice factorii care influeneaz esenial asupra costului prelucrrii prin

achiere a suprafeelor;

analizeze raportul dintre timpii tehnologici i categoriile de costuri aferente

prelucrrii;

explice modalitile de eficientizare a prelucrrii prin prisma costului i

productivitii aferente proceselor tehnologice;

identifice i s descrie msurile de management tehnologic pentru reducerea

costului de prelucrare.

Durata medie de parcurgere a primei uniti de nvare este de 1 - 2 ore.

M2.U5.3. Analiza factorilor care influeneaz costul prelucrrii Aa cum se poate observa din fig. M2.8.1., timpul pentru prelucrarea propriu-zis reprezint un procent foarte mic din timpul total de atelier. Din aceast cauz n evaluarea eficienei economice la prelucrrile de mare productivitate, timpul de baz de main are o mai mic influen n raport cu timpii din afara procesului de achiere.

Fig. M2.8.1. Ponderea timpilor afereni diverselor faze ale proceselor tehnologice de prelucrare mecanic prin achiere

Este logic c pentru micorarea costului prelucrrii, toi parametrii care l influeneaz

trebuie alei sau specificai n aa fel nct s conduc att la diminuarea costurilor ct i la micorarea timpilor de prelucrare, de main i de atelier.

Managementul fabricatiei produselor

135

Diverse metode i concepii de analiz au fost dezvoltate pentru minimizarea costurilor mai ales odat cu dezvoltarea i realizarea unor software-uri specializate. Oricum, pentru ca rezultatele calculelor de eficien economic s fie de ncredere (credibile), este esenial ca datele de intrare n program s fie exacte i reactualizate permanent. n cele de mai jos se prezint pentru exemplificare una din cele mai simple metode de analiz a costurilor pentru prelucrrile prin strunjire a suprafeelor, cu posibiliti de generalizare i pentru alte procedee de lucru [3]. Astfel, la prelucrarea prin strunjire a suprafeelor, costul total pe pies se poate determina cu relaia: ,CCCCC 4321 +++= (8.1) n care C1 reprezint costurile neproductive (independente de timpul de achiere) cum sunt cele n legtur cu: munca fizic, regia, costul necesar pentru reglarea, fixarea sculelor achietoare, pregtirea dispozitivelor, verificatoarelor i mainii-unelte pentru lucru, apropierea i retragerea sculelor, verificatoarelor, etc.; C2 costul prelucrrii propriu-zise (munc fizic, regie, costurile de producie n timpul achierii); C3 costurile schimbrii sculelor: munca fizic, regie, costul timpului de main i al schimbrii sculei; C4 costul sculelor achietoare. Pentru o analiz relevant trebuie s se realizeze pentru diverse cazuri i condiii concrete de prelucrare grafice de variaie de tipul celor prezentate n fig. M2.8.2.

Dup cum se poate observa din fig. M2.8.2, mici variaii ale vitezei de achiere pot avea uneori efecte semnificative n costul total sau timpul de main. De asemenea, n afar de costul C1, celelalte componente, variaz semnificativ cu viteza de lucru.

Spre exemplu, cu creterea vitezei de achiere, timpul de baz pentru o anumit pies (deci i costul aferent) descrete.

n acelai timp, se cunoate c durabilitatea sculelor achietoare, n general descrete cu viteza de achiere. Drept urmare, costul sculei crete, ca i costurile n legtur cu schimbarea sculei mai des.

Fig. M2.8.2. Variaia diverilor timpi tehnologici i categorii de costuri ai pieselor prelucrate n funcie de viteza de achiere

Managementul fabricatiei produselor

136

Este recomandat ca fiecare din aceste costuri s fie descrise (pe baza prelucrrii datelor concrete obinute din procesul de achiere) prin formule (funcii) matematice dependente de viteza de achiere, spre exemplu i apoi s se obin funcia compus exprimat prin relaia (8.1).

Prin diferenierea relaiei (8.1), adic efectund:

,0dvdC = (8.2)

se obine viteza optim de achiere pentru obinerea costului minim pe pies (fig. M2.8.2). n mod similar, se procedeaz i cu timpul total de obinere a piesei finite, rezultat prin

nsumarea diverilor timpi afereni fazelor procesului tehnologic (prinderea i desprinderea piesei pe maina-unealt, prelucrarea propriu-zis, schimbarea sculei, etc.

Prin diferenierea relaiei timpului total al piesei, adic efectund:

,0dvdT = (8.3)

se obine valoarea optim a vitezei pentru un timp minim de main sau de atelier. Aa cum se poate observa din fig. M2.8.2, se obine astfel un domeniu al eficienei

maxime a prelucrrii, determinat de intervalul cuprins ntre cele dou viteze optime obinute din relaiile (8.2) i (8.3). De la caz la caz se poate lucra cu viteza care favorizeaz mai mult sau mai puin costul sau productivitatea prelucrrii. Desigur c analiza eficienei economice se poate face i n funcie de ali parametrii de performan: profit, consumuri energetice, calitatea produsului, etc.

M2.U5.4. Msuri de management tehnologic pentru reducerea costului proceselor tehnologice de prelucrare

Orice produs executat n cadrul unui proces de fabricaie trebuie s ndeplineasc toate condiiile de calitate i performan impuse de ctre proiectant. Datorit evoluiei continue a progresului tiinei i tehnicii, produselor li se impun condiii de calitate tot mai pretenioase exprimate prin urmtoarele cerine [8]:

- parametrii funcionali i de exploatare superiori; - sigurana ridicat n exploatare; - design ct mai plcut i n concordan cu cerinele la zi ale beneficiarului; - pre de cost ct mai mic pentru ca eficiena economic a societii comerciale sau

agentului economic s fie ct mai mare. Criteriul de baz al aprecierii eficienei economice este preul de cost al produsului,

care este dependent de performanele tehnice i economice ale proceselor tehnologice de fabricaie proiectate de inginerul tehnolog.

Managementul fabricatiei produselor

137

Msurile de management tehnologic pentru reducerea costului de fabricaie al produselor se deduc analiznd relaia preului de cost C al acestora exprimat sintetic sub urmtoarea form:

= =

+

+++++++=k

i

n

ipfiiiii CzVSDMuMC i

1 1

21 ,100

1 (8.4) n care: M reprezint cheltuieli cu semifabricatele i materialele necesare pentru realizarea produsului, dup scderea costului deeurilor recuperabile; Mu cheltuieli cu amortizarea, ntreinerea i exploatarea utilajelor tehnologice, raportate la unitatea de produs; D cheltuieli cu amortizarea i exploatatea dispozitivelor utilizate pentru fixarea pieselor pe mainile-unelte aferente structurii procesului tehnologic, raportate la unitatea de produs; S cheltuieli cu amortizarea i exploatarea sculelor, raportate la unitatea de produs;

V cheltuieli cu amortizarea i exploatarea verificatoarelor, raportate la unitatea de produs;

1 cot procentual din salariu pentru cheltuieli sociale; 2 - cot procentual din salariu pentru cheltuieli cu regia agentului economic; k numrul de tipuri de semifabricate consumate pentru realizarea produsului; n numrul de operaii necesare pentru fabricaia produsului; z cheltuieli legate de manopera procesului de fabricaie; Cpf cheltuieli fcute cu pregtirea fabricaiei pentru realizarea produsului. Astfel, pentru reducerea cheltuielilor necesare cu materiale consumate n vederea

realizrii produsului se analizeaz relaia de calcul a acestora sub forma:

( )=

+=k

idMdMn iiiii

KKGKGM1

, (8.5)

n care: Gn reprezint greutatea net a fiecrui reper din componena produsului; KM preul de cost al unui kg de material; Gg greutatea deeurilor; Kd preul de cost al unui kg deeu aferent fiecrui material. Pentru reducerea cheltuielilor pentru materiale se impun urmtoarele msuri de management tehnologic:

- reducerea greutii produselor n procesul de proiectare constructiv; - utilizarea unor materiale cu performane i caracteristici superioare, dar cu costuri

mici; - utilizarea de semifabricate cu forme i dimensiuni ct mai apropriate de ale

pieselor finite, pentru ca greutatea deeurilor s fie ct mai mic; - executarea pieselor din semifabricate care s permit utilizarea deeurilor pentru

realizarea altor piese (exemplu: gurirea barelor cu burghie tubulare).

Managementul fabricatiei produselor

138

Pentru reducerea greutii pieselor se poate apela la nlocuirea metalului cu materiale plastice (fr a afecta performanele n funcionare) sau utilizarea unor metale mai uoare i mai ieftine (spre exemplu oelul, cu font sau duraluminiu).

De asemenea, pentru acelai tip de material general, spre exemplu oel, n vederea realizrii unor caracteristici superioare se pot aplica operaii de tratament speciale (cementare, cromare, ecruisare prin deformare plastic etc.).

O alt msur, o reprezint, spre exemplu nlocuirea prelucrrii prin achiere a unor piese cu deformarea plastic ce asigur mbuntirea proprietilor fizico-mecanice, i se elimin pierderea de material prin achii; n mod asemntor, se poate folosi deformarea plastic prin explozie, debitarea cu laser, jet de ap n locul celei prin achiere cu pinze de debitare, sau discuri abrazive.

Utilizarea unor semifabricate cu forme i dimensiuni apropriate de ale piesei finite conduce la economii de material, dar i la reducerea considerabil a cheltuielilor cu manopera pentru prelucrrile mecanice sau neconvenionale.

Spre exemplu, un arbore cotit matriat n matrie nchise fa de unul forjat este de 2,5 ori mai uor, i corespunztor se reduce i timpul de prelucrare.

De asemenea, matriarea oelului n stare lichid conduce la creterea coeficientului de utilizare a materialului.

Economii mari de metal se obin i prin nlocuirea semifabricatelor turnate cu cele matriate la rece, sau sudate, sau matriate i parial sudate (pentru forme deosebit de complexe). Se reduce consumul de metal n medie cu 75 80%, volumul de munc pentru prelucrare cu 70%, iar preul de cost tehnologic cu aproximativ 60 65%.

o Cheltuielile pentru amortizarea, ntreinerea i exploatarea utilajelor, dispozitivelor i verificatoarelor au o pondere mare n structura preului de cost al unui produs.

Pentru reducerea acestor cheltuieli se impune utilizarea unor echipamente de mare productivitate, cu grad ridicat de flexibilitate (de tip modular, realizate din elemente normalizate) care pot fi uor adaptate pentru realizarea unei game de piese cu forme i dimensiuni variabile, respectiv s aib un grad optim de automatizare, care s permit reducerea activitilor manuale i asigurarea unei caliti totale ale produselor fabricate.

o Cheltuielile cu amortizarea i exploatarea sculelor au o pondere, n mai multe cazuri mai mare asupra costului prelucrrii dect cele cu dispozitivele i verificatoarele, mai ales atunci cnd piesele care se prelucreaz sunt realizate din metale sau materiale greu prelucrabile, necesitnd un consum mare de scule (exemplu: oeluri inoxidabile, manganoase, materiale ceramice, compozite, etc.).

Pentru reducerea consumului de scule se impun urmtoarele msuri de management tehnologic:

Managementul fabricatiei produselor

139

ascuirea centralizat a sculelor achietoare cu echipamente specializate; lepuirea muchiilor achietoare dup ascuire, sau ascuirea de finisare, cu

discuri cu praf de diamant cu o granulaie fin pentru a asigura o rugozitate mic a suprafeelor active (Ra = 0,2...0,1) m.

prelucrare cu lichide de achiere n stare pulverizat sau utilizarea bisulfurii de molibden pentru ungerea n scopul reducerii uzurii;

utilizarea unor scule acoperite din fabricatie cu straturi protectoare rezistente la uzur;

exploatarea sculelor cu regimuri recomandate de firma productoare, determinate n urma cercetrilor experimentale;

utilizarea unor scule cu un grad ridicat de universalitate (spre exemplu: plcue achietoare de tip M).

o Cheltuielile cu plata salariului pot fi reduse n mod raional prin urmtoarele msuri mai importante:

micorarea timpului de lucru pentru realizarea produsului, prin introducerea unor msuri de cretere a productivitii prelucrrii;

mrirea raional a numrului de utilaje (maini unelte) deservite de un muncitor;

reducerea numrului de operaii necesare realizrii produsului; simplificarea activitii operatorului n deservirea utilajului, prin adoptarea

unor echipamente automatizate pentru reducerea activitii manuale; o Cheltuielile cu activitile pentru pregtirea fabricaiei se refer, n special la: - cheltuielile cu proiectarea proceselor tehnologice de prelucrare (manual sau mai

nou asistat de calculator) i a echipamentelor tehnologice speciale; n acest sens pentru reducerea ponderii acestora n preul de cost se impun urmtoarele

recomandri: - n producia de serie:

utilizarea unor tehnologii tipizate; folosirea unor SDV-uri cu grad ridicat de flexibilitate i universitate, cu

structur modular; prelucrarea i asamblarea pe linii elastice, flexibile:

- n producia de serie mic i individual: utilizarea tehnologiei de grup, folosind utilaje universale i parial specializate

de nalt productivitate dotate cu SDV-uri de grup; folosirea MUCN-urilor speciale sau centrele de prelucrare de tip CN, CNC.

Managementul fabricatiei produselor

140

M2.U4.6. Rezumat Pentru prelucrarea unui produs prin achiere se pot proiecta mai multe variante

de proces tehnologic;

Alegerea variantei tehnologice optime se poate face att prin prisma costului de prelucrare, precum i al productivitii;

Din punct de vedere al costului, alegerea variantei economice se face prin analiza factorilor care influeneaz costurile pentru prelucrarea propriu-zis,respectiv

pentru deservirea tehnic i organizatoric a locului de munc, dependente la

rndul lor de structura sistemului tehnologic i de valorile parametrilor

tehnologici de lucru;

De la caz la caz, analiza costului poate fi fcut i prin prisma altor parametri de performan: procentul de profit al firmei, cheltuielile cu regia, consumuri

energetice, etc.

RI-CIDIFR-11/12