ПРОБЛЕМА ТЕХНИЧЕСКИ УСТАРЕВШЕГО ОБОРУДОВАНИЯ И СПОСОБЫ ЕГО РЕШЕНИЯ

Дзеник Александр Дмитриевич
Набережночелнинский филиал Казанского национального исследовательского технического университета им. А.Н. Туполева-КАИ
студент


Аннотация
Данная статья посвящена обзору проблемы технически устаревшего оборудования. Проведенное исследование позволяет утверждать, что рассматриваемая проблема является серьезной на производстве, а так же что оптимальный способ ее решения является модернизация имеющегося оборудования.

THE PROBLEM TECHNICALLY OBSOLETE EQUIPMENT AND WAYS OF ITS SOLUTION

Dzenik Alexander Dmitrievich
Naberezhnye Chelny branch of the Kazan National Research Technical University them. AN Tupolev-KAI
student


Abstract
This article provides an overview of the problem of technically obsolete equipment. The study suggests that this problem is serious in the workplace, as well as being the optimal way to solve it is to upgrade existing equipment.

Руководитель: к.т.н., доцент, доцент каф. естественно-научных дисциплин (ЕНД) Казанский национальный исследовательский технический университет имени А. Н. Туполева (Набережные Челны) Балабанов И.П.

Станки на производстве в прошлом и настоящем времени являются основным средством для изготовления деталей различной формы, величине и сложности. Со временемразличные совершенствования в области автоматизации систем управления и производства привело к расширению функциональных возможностей станков,значительному облегчению труда рабочих, повысилопроизводительность и соответственно объемы выпускаемой продукции.Предприятия заинтересованы, что бы их оборудование приносило максимальный доход и, при этом, отнимала как можно меньше различных ресурсов: человеческих, энергетических, временных и так далее.

Крупные предприятия в случае, если у них технически устаревшее оборудование, несутзначительные потери. Компании, которые используют технически устаревшее оборудование, значительно проигрывают по показателям качества тем, кто использует новое оборудование. При этомк наиболее значимым относятся такие показатели как точность, энергопотребление, скорость выхода конечной продукции, цикл смены или расширения номенклатуры выпускаемых изделий.

Может показаться, что проблема устаревшего оборудования не так ощутима, ведь оно все равно приносит доход. Но устранение данной проблемы в случае крупных предприятий, при компетентном управлении, принесет значительную отдачу в прибыли, в объемах производства и качества конечного продукта, при этом, скорее всего снизит станочный парк и количество обслуживающего персонала.

Таким образом, остро стоит вопрос поиска и нахождения решения проблемы на производстве – с устаревшим оборудованием. Подводный камень, который лежит на пути решения поставленной проблемы является значительная дороговизна нового оборудования и не актуальность имеющегося оборудования для продажи.

Замена устаревшего оборудования, путем устранения старого оборудования и закупки нового является затратным. Затратным является не только благодаря еговысокой стоимости, но и тем, как быстро развиваются технологии. Мало того, что цена новых станков высока, так еще сама актуальность нового оборудования весьма скоротечна, в связи с постоянным увеличением различных показателей, как производственных, так и потребительских. Тем самым в данный момент полная замена работающего, но устаревшего оборудования является не рациональной, так как вложенные средства не оправдывают скоротечную актуальность нового оборудования. Вместе с этим стоит напомнить о промежуточных затратах как долгосрочных перспективах, так и разовых. Например: установка нового оборудования, необходимость привлечения нового персонала; более квалифицированного и, соответственно, более требовательны в плане оплаты труда; время, в котором старое оборудование устраняется и закупается новое

Сложность замены оборудования на более современные заключается не только в дороговизне закупаемого оборудования, но и в сложности продажи старого. Покупателям лучше покупать новое оборудование, они знаю, что к старым приборам сложнее найти комплектующие, они сложнее в эксплуатации, потребляютбольше энергетических ресурсов, а так же имеют малую отдачу.

Нопроблема устаревшего оборудования решаема. Способ решения кроется не за полной заменой оборудования, а за тем, что бы модернизировать станки, которые уже имеются на производстве.

Затраты на модернизацию имеющихся станков гораздо меньше тех, что можно было потратить на замену и еще мы имеем оборудование приближенное до уровня современного. Да, возможно, не достигая его, но по политике “Цена Качество”, этот способ является максимально эффективным на любом типе производств.

В заключении, эффективным и рациональным решением проблемы устаревания оборудования является модернизация имеющихся станков, увеличивая их точность, производительность, безотказность и уменьшая их время на простой, обслуживания и уменьшая их энергопотребление.


Библиографический список
  1. Андреев Г.Н. Проектирование технологической оснастки машиностроительного производства. М. “Высшая школа”, 1999.
  2. Балабанов И.П., Касьянов С.В., Сафаров Д.Т. Закономерности формирования отклонений показателей качества в технологических операциях обработки деталей штамповой оснастки // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением, №8, 2009.
  3. Балабанов И.П., Симонова Л.А., Зиятдинов Р.Р., Романовский Э.А., Браун В.С., Заморский В.В. Актуальные вопросы математического моделирования: Идеи.Методы. Решения, 2016.
  4. Чермянин А.А., Балабанов И.П. Анализ систем моделирования станочных систем, 2015.

Проектирование системы инструментообеспечения

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ИНСТРУМЕНТООБЕСПЕЧЕНИЯ

Заключение

Производственный персонал цеха состоит основных и вспомогательных рабочих и служащих. Расчет числа каждой категории работающих ведется исходя из трудоемкости, количества оборудования, а также по нормативам. Расчет численности персонала ГПС имеет свои особенности.

ЛЕКЦИЯ 4

План лекции:

4. проектирование системы инструментообеспечения.

4.1. Способы организации замены инструмента.

4.1.2. Определение номенклатуры и расхода инструментов.

4.1.3. Система инструментообеспечения участков и цехов.

4.2. Заключение.

Система инструментообеспечения предназначена для обслуживания всего технологического оборудования цеха заранее подготовленными инструментами, а также контроля за его правильной эксплуатацией.

Исходя из назначения системы инструментообеспечения, можно сформулировать функции, которые она должна выполнять. Это организация транспортирования инструментов внутри системы инструментообеспечения, хранение инструментов и их составных элементов на складе, настройка инструментов, восстановление инструментов, замена твердосплавных пластинок, очистка инструментов, сборка и демонтаж инструментов, контроль перемещений и положения инструментов, контроль за состоянием режущих кромок инструментов.

Все стандартные инструменты обычно изготовляют специализированные инструментальные заводы, что резко снижает их стоимость и повышает качество. Специальные инструменты и приспособления изготовляют в инструментальном цехе на самом заводе и лишь частично приобретают по кооперации.

Система инструментообеспечения цеха является составным элементом в инструментальном хозяйстве завода. В инструментальное хозяйство завода помимо нее входят: инструментальный цех; общезаводской центральный инструментальный склад (ЦИС) и центральный абразивный склад (ЦАС); общезаводские планирующие орга­ны по обеспечению нормальной производственной деятельности завода всеми видами оснастки.

Общее руководство всем инструментальным хозяйством завода осуществляет инструментальный отдел.

При проектировании системы инструментообеспечения следует учитывать существующие способы организации замены инструментов.

Замена инструментов по отказам. При этом способе каждый отказавший инструмент заменяют по мере выхода его из строя через случайный период времени безотказной работы. Момент поломки или катастрофического износа инструмента может быть установлен рабочим, обслуживающим оборудование, либо соответствующими средствами диагностики состояния режущей кромки инструмента.


Смешанная замена заключается в том, что каждый инструмент заменяется принудительно через определенный промежуток времени Т 1 инструмент, вышедший из строя раньше этого периода, заменяют по отказу. При смешанной замене часть инструментов будет заменена до использования ими полного ресурса работоспособности.

Ввиду того что в ряде случаев среднее время на замену инструмента при таком способе меньше среднего времени при замене по отказам (сокращается время на поиск отказавшего инструмента, на ожидание наладчика), а число повторных заточек и общий срок службы инструмента соответственно увеличиваются, экономическая эффективность работы станка в целом повышается. При использовании этого способа необходимо иметь счетчики циклов для каждого инструмента (или группы инструментов), настроенные на период их замены.

При смешанно-групповой замене группу инструментов, имеющих одинаковые среднюю стойкость и закон ее распределения, заменяют одновременно по мере достижения ими периода Т , независимо от времени работы каждого инструмента. Преимущество этого способа заключается в том, что при групповой смене инструментов время на замену одного инструмента уменьшается по сравнению с индивидуальной принудительной заменой.

При выборе способа организации замены инструмента в условиях значительного рассеяния периода стойкости инструментов смешанно-групповая замена оказывается целесообразной лишь в случае, когда отказ инструмента может нанести серьезный ущерб станку или обрабатываемой заготовке. В остальных случаях используют способы замены инструмента по отказам или смешанную замену.

Рано или поздно каждому руководителю предприятия приходится принимать решение – нужно ли модернизировать производство, или же это будет пустой тратой денег, ведь старое оборудование ещё работает. Поэтому нужно взвесить все «за» и «против» модернизации производства:

Отсутствие модернизаций экономит деньги (но лишь на первый взгляд)

Когда перед руководителем предприятия возникает вопрос – во что вкладывать доходы от производства, он полагает, что «если я вложусь в сварочные аппараты, то придется потратить денег, а если ничего не покупать – деньги останутся прозапас». Но это в корне неверное предположение. Морально устаревшее оборудование всё равно отберёт эти деньги. Как оно это сделает? Очень просто:

Старому оборудованию нужны постоянные ремонты

Чем старее оборудование, тем больше оно требует обслуживания и ремонтов. Даже не смотря на то, что старые советские, ГДРовские, чехословатские установки сделаны на совесть, у них будет случатся все больше и больше поломок, поскольку они отработали свой ресурс 1.5, 2 или даже 5 раз. Естественно, то тут, то там что-то будет ломаться. Как следствие – простой производства, дополнительные расходы на ремонт и запчасти.

Старые установки потребляют очень много ресурсов

Сварочная наука не стоит на месте. Разрабатываются все новые и новые способы, которые позволяют уберечь производителя от перерасхода энергии и расходных материалов. Современное оборудование имеет значительно больше КПД, чем устарелые установки. При равной скорости работы, старое оборудование может расходовать до 2 раз больше электрики и материалов.

Как видим, старое оборудование постепенно теряет рентабельность использования, что приводит к убыткам. Но даже если не учитывать эти факты, новое оборудование имеет целый ряд преимуществ:

Новые технологии помогают решать производственные проблемы

С годами даже в самых простых сварочных аппаратах появляется всё больше и больше технологий, которые упрощают жизнь сварщику, улучшают производительность и экономят деньги, чего уж говорить про хорошее профессиональное оборудование. Рассмотрим пользу на примере технологий от EWM:

ForceArc, например позволяет значительно ускорить и удешевить процесс нанесения швов при больших толщинах. За счет большей глубины проплавления (благодаря форсированным режимам силы тока) удается увеличить вылет электродной проволоки без потерь в качестве защиты. Именно из-за этого можно уменьшать (а временами и вовсе упразднять) углы разделки кромок. Практический пример можно увидеть здесь:

Для обеих процессов толщина равна (100мм)

На первом шлифе – стандартный шов, с базовым значением разделки. Шов удалось полностью проварить за 11 проходов.

На втором шлифе – шов, который исполнялся с применением технологии ForceArc. Допустимый угол разделки кромок меньше, что упрощает процесс подготовки под сварку и позволяет сделать шов всего за 5 проходов. Экономия как на подготовке к сварке, так и на времени выполнения и материалах.

Экономия на зарплате работникам

Старые аппараты требуют умелой руки опытного сварщика. Естественно, ему нужно хорошо за это платить, ведь он незаменим. Новые же аппараты не столь требовательны к сварщику и помогают выполнять качественный шов практически независимо от умений сварщика. Если же значительно вложится в модернизацию и полностью автоматизировать производство, то даже такой сварщик не нужен. Необходим будет лишь оператор, который может управлять несколькими машинами одновременно. В результате получаем повышение производительности и качества при уменьшении расходов на зарплату.

Подбивая итог, можно сказать:
Новые аппараты способны зарабатывать (ведь сэкономленные деньги — это заработанные деньги) исключительной надежностью, экономией сварочных материалов, упрощением многих подготовительных процессов, повышением качества шва (что приведет к повышению конкурентоспособности продукции), уменьшением расходов на зарплаты работникам.

Как следствие – получаем высокую производительность при отличном качестве за малые деньги. А что же ещё нужно для успешного производства?

Инвестиционная политика хозяйствующих субъектов может предусматривать повышение их эффективности не только за счет внедрения принципиально новых проектов, но и за счет модернизации существующих объектов. Подобные проекты предполагают замену действующего оборудования (конструкций, материалов) на новое, имеющее более прогрессивные характеристики и благодаря этому обеспечивающие дополнительную прибыль. Так, например, проводимая в современных условиях термореновация зданий требует замены морально устаревших конструкций и материалов на более совершенные аналоги.

Технико-экономическое обоснование проектов замещения имеет некоторые методологические особенности, которые будут рассмотрены ниже на конкретном примере.

Пример расчета. Проектом предусматривается замена действующей вентиляционной установки на вентустановку с утилизатором теплоты. Определить эффективность проекта по критериям:

- чистый дисконтированный доход (ЧДД) индекс доходности инвестиций (ИД);

- динамический срок окупаемости инвестиций в проект (Т 0).

Сделать вывод об эффективности проекта для случаев:

а) заменяемое оборудование не может быть использовано на предприятии и не подлежит продаже;

б) заменяемое оборудование в дальнейшем использоваться не будет, но может быть немедленно реализовано по остаточной стоимости.


Таблица 10.1

Исходные данные для расчета

Показатели Существующее оборудование ПВ-2678 (вариант 1) Предлагаемо оборудование Х-266А (вариант 2)
1. Потребляемые энергоресурсы: – тепловая энергия, кВт×ч – электроэнергия, кВт×ч 316 720 28 704 98 183 34 944
2. Капиталовложения в новое оборудование, (К нов), у.е. – 14 280
3. Балансовая стоимость действующего оборудования (СБ об1), у.е. 10 320 –
4. Цена реализации старого оборудования после налогообложения при замене (Ц пр), у.е. 2 000 –
5. Срок службы оборудования (Т ), лет
6. Время эксплуатации действующего оборудования до замены (Т э), лет –
7. Норма амортизации (Н А), % 11,1 11,1
8. Затраты на ТО и ТР (Н Р), у.е.
9. Цена тепловой энергии для предприятия, (Ц Q ) у.е./кВт×ч 0,02 0,02
10. Тариф на электроэнергию (Ц э), у.е./кВт×ч 0,034 0,034
11. Норма дисконта (Е ), %
12. Ставка налогов и отчислений, уплачиваемых из прибыли (с нп), %

Примечание. Цены условные. Налог на недвижимость в расчетах не учитывается.



Расчет текущих издержек, прибыли и годового дохода

при реализации проекта

Определяем размер годовых текущих издержек по сравниваемым вариантам.

Амортизационные отчисления:

Затраты на техобслуживание и ремонт :

Стоимость тепловой энергии:

Стоимость электроэнергии:

Итого годовые издержки:

Прирост прибыли предприятия за счет экономии текущих издержек:

Прирост чистой прибыли:

Годовой доход от инвестиций:

Расчет показателей эффективности инвестиций

Случай «а»

Чистый дисконтированный доход определяем по формуле:

где Д t – годовой доход от инвестиций;

α Т – дисконтирующий множитель при Е = 10% и Т = 9 лет (равен 5,759 лет, определяется из приложения 1);

К нов – капиталовложения в новое оборудование.

Чистый дисконтированный доход за расчетный период:

Индекс доходности проекта:

Находим исходя из предельной величины динамического множителя, которая соответствует статическому сроку окупаемости капиталовложений – 4,837 лет. По приложению находим динамический срок окупаемости капиталовложений: Т о = 7 лет.

Случай «б»

Рассчитаем эффективность проекта при условии, что старое оборудование реализуется по стоимости 2000 у.е. (после налогообложения).

Капиталовложения в модернизацию определяем из выражения:

Чистый дисконтированный доход проекта за срок службы оборудования (9 лет) определяется из выражения:

Индекс доходности проекта:

Статический срок окупаемости инвестиций:

Динамический срок окупаемости находим исходя из предельной величины динамического множителя, которая соответствует статическому сроку окупаемости капиталовложений – 4,16 лет.

Используя финансовые таблицы приложения 1 и применив метод линейной интерполяции согласно формуле (8.28), находим значение срока окупаемости инвестиций:

Таблица 10.2

Технико-экономические показатели проекта

Показатели Варианты Изменения, (2 – 1)
базовый проектируемый
1. Расход тепловой энергии, кВт∙ч/год 316 720 98 183 - 218 537
2. Расход электроэнергии, кВт∙ч/год 28 704 34 944 + 6 240
3. Капиталовложения в новое оборудование, у.е. – 14 280 + 14 280
4. Цена реализации старого оборудования после налогообложения, у.е. – 2 000 + 2 000
5. Балансовая стоимость действующего оборудования, у.е. 10 320 – - 10 320
6.Текущие издержки, у.е./год, в том числе энергозатраты 9 178 7 310 5 736 3 152 - 3 442 - 4 158
7.Прирост прибыли, у.е./год – 3 442 –
8. Годовой доход, у.е. – 2 952 –
9. Чистый дисконтированный доход за расчетный период, у.е. – 4 722 –
10. Индекс доходности проекта, отн. ед. – 1,38 –
11.Срок окупаемости капиталовложений, лет: - статический - динамический – – 4,16 5,65 – –

Расчеты выполнены в ценах по состоянию на ______________________

Заключение по проекту.

Замена действующей вентиляционной установки на вентустановку с утилизатором теплоты экономически целесообразна. Проект позволит экономить расходы на энергоресурсы на сумму 4 158 у.е. в год. Прирост прибыли предприятия составит 3 442 у.е. ежегодно. Чистый дисконтированный доход за расчетный период составит 4 722 у.е., а динамический срок окупаемости инвестиций в проект – 5,65 лет.

Модернизация - это мероприятие по усовершенствованию оборудования, направленное на улучшение работоспособности той или иной техники. Подобному процессу рано или поздно подвергается все, что используется человеком в процессе работы. Отсутствие модернизации может довольно пагубно сказаться на системе в целом.

В чем смысл модернизации?

В большинстве случаев можно заметить существенные сбои в работе системы. Однако если установка не проходила модернизацию на протяжении длительного времени, она может и вовсе выйти из строя. Проект модернизации оборудования является основой начала работ по улучшению работоспособности той или иной машины. Нормализация работы создается на основе заранее спланированного графика по процессу модернизации.

Проект планирования, направленный на улучшение эффективности работы техники, считается наиважнейшим аспектом. Следует отметить, что только после установления проекта начинаются работы по усовершенствованию устройства и его функционала.

Усовершенствование оборудования: для чего оно необходимо?

Модернизация оборудования является важнейшим аспектом в развитии технологий. В случае ее отсутствия техника, как правило, дает сбои в работе или становится неработоспособной. В результате установку следует непременно подвергнуть ремонтным работам. Любое мероприятие, целью которого является усовершенствование оборудования, должно проходить согласно основным правилам эксплуатации каждой отдельной машины.

Технологическое оборудование проходит работы по модернизации по истечении срока эксплуатации. Статистика говорит о том, что в условиях производства процессу модернизации подвергается 100% установок, при этом имея всю соответствующую документацию о похождении модернизации оборудования в положенный для этого срок.

Когда требуется проводить модернизацию?

В случае если основная часть техники является исправной и нормально функционирует, но по определенным причинам склонна к систематическим поломкам, следует провести модернизацию оборудования:

  • увеличить надежность работоспособности;
  • повысить качество продукции, используя новейшие технологии регулирования и управления;
  • значительно увеличить количество выпускаемой продукции;
  • благодаря современным методам диагностики уменьшить поиск возможных поломок и неисправностей;
  • современная система защиты позволит продлить срок службы техники;
  • повысить культуру производства.

Основные моменты модернизации технологического оборудования

В обязанности руководства предприятия, несущего ответственность за исправность всей системы производства, входит осуществление процесса модернизации, который заключается в исполнении следующих работ:

  • обязательная и тщательная промывка агрегатов;
  • замена масла (при необходимости);
  • тщательная проверка технологических исправностей машины;
  • обследование и выявление неисправностей машины в условиях, при которых невозможна нормальная работа оборудования.

При выявлении определенных неисправностей, машина направляется на ремонтные работы. Если же плановые ремонтные работы будут проводиться еще через длительный промежуток времени, то слесарь на производстве обязан устранить неисправности до начала ремонтных работ.

Стоит отметить, что проверка исправностей оборудования - пункт, который четко прописан в законе о ГОСТе, касающемся технологического оборудования, установленного на производстве. Технологические работы по проверке безопасности и исправности машины должны проходить в установленный срок.

Модернизация оборудования может выступать не только как усовершенствование техники, но и как ремонтные работы. Стоит уточнить, что каждая машина имеет свои характеристики и свою направленность в работе. Поэтому слесарь должен учитывать все аспекты работоспособности устройства, чтобы устранить поломки. Если же машина полностью вышла из строя и справиться с нормализацией ее работы уже практически невозможно, то такое оборудование отправляется на ремонтные работы, вне зависимости от начала работы ремонтного отдела.

Ремонт и модернизация

Ремонт является обязательным этапом в процессе модернизации. В условиях производства все находящееся оборудование подвергается не только обязательному усовершенствованию и анализу работы, но и ремонту. Исключение не составляют и машины, имеющие нормальную работоспособность.

Модернизация технологического оборудования предусматривает усовершенствование тех или иных функций либо деталей. При этом в условиях модернизации подчеркивается, что не происходит замена деталей или функциональной части машины, а только доработка определенных частей системы.

Во многих случаях процесс модернизации приводит к более эффективной и устойчивой работе техники. Однако наблюдались случаи, когда последствием являлась поломка оборудования, в результате чего требовался ремонт. Он проводится преимущественно в случае поломки одной детали или части оборудования, сбоев в работе или же полной неработоспособности техники.

Когда производится ремонт?

Ремонтные работы в условиях производства начинаются согласно графику, установленному на производстве. Во время ремонта модернизация оборудования считается одним из основных этапов. Как правило, на ремонт попадают неисправные машины, к которым нужно предпринимать следующие мероприятия:

  • полное обследование машины;
  • выявление и изучение поломок;
  • замена той или иной части;
  • замена неисправных деталей;
  • чистка деталей от ржавчины, пыли или других раздражителей;
  • замена внешних деталей, таких как внешний корпус или дно оборудования;
  • починка неисправностей функционального характера.

В заключение

Подводя итог, можно сказать, что процесс модернизации является обязательным этапом, влияющим на эффективность работы производства. Благодаря ГОСТу можно установить точные сроки прохождения модернизации. В результате можно обеспечить безопасную работу сотрудникам производства. Обязательно необходима реконструкция модернизации оборудования, что позволяет содержать машины в надлежащем виде без ремонтных работ на протяжении длительного времени.