<<

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ СРОКОВ СМЕНЫ МОДЕЛЕЙ МАШИН

В свете Постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 12 июля 1979 г. «Об улучшении планирования и усилении воздействия хозяйственного механизма на повышение эффективности производства и качества работы» важное значение имеет совершенствование планирования и управления техническим прогрессом в машиностроении и, в частности, стратегией смены моделей ма‘ шин в производстве, сроками службы машин и др.

Углубление процессов общественного разделения труда и высокие темпы технического прогресса вызывают необходимость непрерывного обновления выпускаемых изделий. Постоянное обновление продукции — закономерность технического прогресса.

В нашей стране ежегодно создается около 4 тыс. наименований образцов новых типов машин, оборудования, аппаратов и приборов.

Непрерывное обновление продукции требует максимального сокращения сроков освоения новой техники. Вместе с тем быстрая сменяемость выпускаемых изделий имеет и другой аспект — необходимо за сравнительно короткий срок (от освоения до морального старения) получить полную отдачу новой техники в виде максимального экономического эффекта в народном хозяйстве. В этом и заключается экономическая сущность сокращения сроков освоения.

В данных условиях важно, чтобы конструкции изделий машиностроения обладали способностью отвечать предъявляемым к ним эксплуатационным требованиям в течение всего рационального срока службы. Нужна устойчивая номенклатура машин^на этот период. Анализ динамики обновления базовых моделей грузовых и легковых автомобилей, автобусов, тракторов и других изделий показал, что, к примеру, в отраслях автотракторостроения многие машины выдержали довольно длительный срок нахождения в производстве. Более 17 лет находились в производстве грузовые автомобили ГАЗ-АА, ГАЗ-51А, ГАЗ-69, 19 лет — МАЗ-200, МАЗ-205, более 15 лет — ЗИС-5, ЗИЛ-130, ЗИЛ-157К и т.д.

От 10 до 14 лет изготовлялись легковые машины ГАЗ-67Б, М-408, ГАЗ-М20, ГАЗ-М21, ГАЗ-12, ГАЗ-13 и др. Примерно такой же период нахождения в производстве тракторов: 14 лет С-80, 12 лет ДТ-14,10 лет ТДТ-40М, 9 лет ДТ-54 и др. Более 15 лет выпускался автобус РАФ-977, более 12 лет ЗИЛ-158В и др.

Вместе с тем многие модели автомобилей, автобусов и тракторов по разным причинам находились в производстве весьма непродолжительное время (от одного до четырех лет). В целом по отрасли, например автомобилестроении, длительность нахождения машин в производстве с учетом модернизации составляет для грузовых автомобилей около семи лет, для автобусов более пяти лет, для легковых автомобилей более шести лет. Конечно, сами базовые модели изменяются значительно реже. В условиях же эксплуатации эффективное использование новой техники до ее морального износа длится в течение пяти—семи лет.

Если при этом учесть, что с момента постановки на производство до достижения проектной трудоемкости изготовления машин проходит до трех лет, то остается мало времени на эффективное производство и эксплуатацию изделий автомобилестроения.

Рассмотрим на примере какой-нибудь модели автомобилей изменение выпуска и экономического эффекта их от внедрения (без учета модернизации). При этом следует иметь в виду, что новая техника позволяет получать экономический эффект в течение ряда лет (до ее морального старения), а величина экономического эффекта изменяется по этапам, которые для разных видов новой техники будут различными.

кис. 4./. изменение затрат и экономический эффект во времени: а — динамика выпуска автомобилей рассматриваемой модели; б — динамика парка; в — динамика затрат на создание модели и экономический эффект этой модели автомобиля; г — динамика развертывания заменяющей модели; I — научно-исследовательские работы; II — конструкторские; III — изготовление опытных образцов; IV — испытание и доводка опытных образцов; V — подготовка серийного производства

Графически изменение выпуска и экономического эффекта во времени показано на рис.

4.7, на котором вне масштаба по оси абсцисс отложено время t, по оси ординат вниз от нулевой линии — предпроизводственные затраты К, вверх — экономический эффект Э, выпуск автомобилей п и парк N.

Затраты по этапам технической подготовки производства (/—Г) установлены на основании данных о трудоемкости и затратах на по

вторяющиеся процессы исследовательских, проектно-конструк- . торских и технологических работ в автомобилестроении.

Кривая 1 — Этах — 6 (см. рис. 4.7) отражает динамику экономического эффекта новой техники. Суммарный экономический эффект показан, начиная с выпуска опытной партии, когда модель автомобиля еще недоработана, и в процессе опытной эксплуатации изучаются параметры новой конструкции. Практика показывает, что в первый период освоения не удается полностью достигнуть проектных параметров конструкции и новый автомобиль в эксплуатации еще не может сравниться с освоенными старыми моделями. Поэтому на участке 1—2 (см. рис. 4.7) показан «отрицательный эффект» (горизонтально заштрихованная область).

Далее эффект от использования новых машин повышается как за счет роста парка, так и за счет улучшения их качества, а также степени освоения. Затем эффект новых машин повышается за счет их лучшего использования и расширения парка, достигая максимума в точке Этах, которая примерно совпадает по времени

с точкой 3 — достижения максимума парка данной модели. Далее на этапе 3—4 выпуск и парк более или менее стабильны. На этом этапе при стабилизации парка фактически прекращается рост экономического эффекта в народном хозяйстве.

В точке 4 машина снимается с производства (продолжается только выпуск запасных частей), парк начинает уменьшаться и соответственно снижается экономический эффект.

В целях быстрейшего достижения максимального суммарного экономического эффекта следует стремиться к тому, чтобы приблизить момент получения наибольшего эффекта Этах к началу времени использования новой техники. Это зависит прежде всего от качества и темпов опытно-конструкторских работ и длительности периода освоения выпуска новых изделий.

На практике могут иметь место отклонения от какой-то оптимальной системы как в производстве автомобилей, так и при их эксплуатации. Это объясняется удлинением сроков освоения проектных показателей в производстве, недостаточно интенсивным использованием автомобилей, нерациональным распределением машин по характеру выполняемых ими работ.

На рис. 4.7 видно, что максимальный эффект народное хозяйство получает незадолго до того, как модель автомобиля снимается с производства. Период получения дополнительного экономического эффекта можно продлить путем своевременной модернизации конструкции.

Влияние времени развертывания производства на величину экономического эффекта в эксплуатации можно оценить на основе анализа графика, представленного на рис. 4.8, построенного без учета затрат на подготовку производства.

Суммарный экономический эффект определяется величиной пропорциональной площади, ограниченной кривой, характеризующей изменение парка машин за время эксплуатации данной модели:

где къ — коэффициент пропорциональности, выражающий экономический эффект, получаемый от одной машины; тв — общее время выпуска данной модели, включая время развертывания производства тр до выхода на проектную мощность ппр; тэ — время эксплуатации (ресурс) машины; N (t) — зависимость, определяющая изменение величины парка машин от времени t.

Очевидно, что экономический эффект составит

Рис. 4.8. Влияние времени развертывания производства на величину экономического эффекта

т. е. произведение общего числа выпущенных машин, каждая из которых эксплуатируется тэ и дает экономический эффект /гэ.

В идеальном случае, при мгновенном развертывании производства (тр = 0) доипр = const (кривая / на рис. 4.8) экономический эффект Э0 будет

При развертывании производства машин по линейному закону (кривая II на рис.

4.8)

Экономический эффект Эх согласно формуле (4.20) будет

В этом случае суммарный недополученный экономический эффект в народном хозяйстве за срок службы машины АЭ составит

Компенсация этих потерь потребовала бы дополнительного ежегодного выпуска машин этой модели Дяир в количестве

т. е. в данном случае потребовалось бы увеличить ежегодный выпуск машин более чем на 10%.

В общем случае при развертывании производства машин в интервале от 0 до тр (см. рис. 4.8) по закону п = п (/) экономический ЭффС— °

а суммарный недополученный экономический эффект АЭ составит

В этом случае компенсация потерь потребовала бы дополни тельного выпуска машин, определяемого из соотношения

Полученные выше выражения для определения 3, А3 и Анпр позволяют установить размер потерь, обусловленных затягиванием срока развертывания производства тр и достижения проектной мощности. Следовательно, для получения наибольшего суммарного экономического эффекта в народном хозяйстве необходимо сократить период развертывания производства и, как указывалось, приблизить момент быстрого наращивания парка (получения максимального экономического эффекта) к началу времени использования техники.

Смена моделей машин, как правило, происходит постепенно. В известный период времени в производстве и особенно в эксплуатации одновременно находятся замещающие и заменяемые модели.

Поэтому важно обеспечить наибольшую взаимозаменяемость отдельных элементов конструкции за счет унификации агрегатов, сборочных единиц и деталей.

Следует заметить, что рис. 4.7 иллюстрирует динамику показателей какой-то одной модели. Почти в любой конструкторской организации одновременно ведутся различные работы: систематически совершенствуется выпускаемая модель, подготовляется ее очередная модернизация и создается новая перспективная машина.

Под основной схемой (см. рис. 4.7) пунктиром изображена аналогичная схема затрат и эффективности для последующей модели автомобиля, которая заменит ту модель, динамика показателей которой здесь подробно рассматривается. При этом по вертикали совмещены точка 4 (снятие с производства рассматриваемой модели) и точка 2' (освоение производства последующей модели). Совмещение предполагает безостановочную смену моделей на производстве.

Рис. 4.9. Сопоставление существующих методов определения сроков службы

машин

Конечно, в ряде случаев начало создания новой модели может планироваться еще раньше, даже до окончания всей подготовки производства предыдущей модели. Это зависит от мощности КБ, потребностей народного хозяйства в новой технике и др. Эффективным следует считать срок эксплуатации машин, в течение которого растет суммарный экономический эффект в народном хозяйстве. Применительно, например, к автомобилю ЗИЛ-130 этот срок равен 10—11 годам эксплуатации, что соответствует рекомендуемым нормативам НАМИ и оправдано практикой.

Для обоснования этих выводов приведем примерное сопоставление существующих методов определения рациональных сроков службы машин. Большинством авторов [4.10, 4.13] в качестве критерия оптимальности срока службы принимается минимальная себестоимость единицы работы или для автомобиля пробег {S9KC}mln, что эквивалентно критерию максимума среднего свободного остатка прибыли {я}тах (рис. 4.9). Свободный остаток прибыли равен разности дохода транспортного предприятия за вычетом обязательных платежей и затрат на эксплуатацию и ремонты. При этом размер свободного остатка прибыли может быть рассмотрен в трех видах: а) суммарный за весь срок службы;

б)              на момент списания автомобиля; в) суммарный остаток свободной прибыли после L км пробега, т. е. П =* nLk.

В свою очередь, на период списания автомобиля (п. б) можно рассмотреть два случая: 1) когда свободный остаток прибыли максимальный, {л }max; 2) равен нулю {я = 0}. Пользуясь имеющимися данными в расчете на один автомобиль о доходе транспортного предприятия Д, об отчислениях от прибыли в фонды экономического стимулирования и платы за производственные фонды Sn, о затратах на эксплуатацию 5ЭКС после L км пробега, на ремонты S2Ll{ и амортизационные отчисления Ц : LK, проведено сопоставление различных методов определения рационального срока службы автомобиля.

На рис. 4.8 точками отмечены оптимальные пробеги автомобиля, полученные по критериям:              {5экс}т1п              — 189,8 тыс. км;

Wmax — 189,8 ТЫС. KMJ {77} max — 249 тыс. км и \я = 0} — 410 тыс. км. Следовательно, наибольший срок службы обеспечивает критерий Т — Sn = 0 или jc = 0 (предложенный НАМИ), т. е. эксплуатация автомобиля продолжается до тех пор, пока доход за вычетом обязательных отчислений позволяет покрывать эксплуатационные расходы.

Правда, здесь свободный остаток прибыли равен нулю, в то время как при других критериях к моменту снятия машины с эксплуатации П = яЬк (см. рис. 4.9) составляет: при {5экс}тШ и Iл}тах — по 1920 руб/год и при |Я|тах — 2230 р., что более двух третей стоимости новой машины.

Следует заметить, что если за обобщенный критерий принять отношение эксплуатационных затрат к оптимальному пробегу *8экс : ?KOpt (хотя этот критерий и не имеет четкого физического смысла), то и в данном случае предлагаемый НАМИ метод предпочтителен, так как дает меньшие (на 35 и 50%) значения, по другим рассмотренным методам.

Таким образом, в современных условиях пока потребность в транспортных средствах удовлетворяется еще не полностью, целесообразным сроком эксплуатации автомобилей следует считать такой, при котором на момент списания машины свободный остаток прибыли равен нулю. При этом амортизационный пробег автомобиля, например ЗИЛ-130, равен 410 тыс. км, что соответствует 1,8 нормативного пробега автомобиля до первого капитального ремонта, т. е. за период эксплуатации машина подвергается одному капитальному ремонту.

Сроки эксплуатации неразрывно связаны с периодом нахождения машины в производстве. Поэтому представляет интерес установление момента перехода к производству новой или модернизации существующей модели машины. Не менее важным является определение, что выгодней: производство новой или модернизация существующей машины.

Необходимость смены моделей или их модернизация, как указывалось, предопределяется прекращением роста экономического эффекта в народном хозяйстве, совпадающим по времени со стабилизацией парка машин.

Под сроком смены моделей машин в производстве понимается тот календарный год, в котором предприятие достигает полного освоения производства новой модели и прекращает выпуск старых машин [4.18].

Планирование технического прогресса основывается на нормативных сроках смены моделей, устанавливаемых для групп однородных машин. В процессе реализации этих планов определяются действительные сроки смены конкретных моделей, зависящие от степени завершенности технической подготовки производства новой модели техники и амортизации специального технологического оборудования, используемого при производстве заменяемой модели. Именно действительные сроки смены принимаются во внимание при решении вопроса о постановке на производство новой и о прекращении выпуска устаревшей модели техники.

Нормативы сроков службы машин, сроков смены моделей и допустимой длительности их использования определяются с учетом потенциала прогрессивности моделей техники. Потенциал прогрессивности техники (отдельной модели) характеризуется периодом, в течение которого присущие ей потребительские свойства и экономические показатели будут соответствовать современному мировому уровню [4.18]. Выраженный в годах использования техники потенциал прогрессивности является прогнозируемой величиной и охватывает использование как новой модели, так и ее модернизированных вариантов.

Указанные нормативные показатели неразрывно связаны между собой. Так, сроки смены моделей техники зависят от установленных сроков их службы и от допустимой длительности использования моделей машин. С другой стороны, соблюдение установленных сроков использования техники обеспечивается своевременной сменой моделей в производстве.

От нормативных сроков службы и сроков развертывания серийного производства машин зависит длительность периода насыщения парка автомобилями, тракторами и т. д. данной модели. Эта зависимость приведена на рис. 4.10. На рис. 4.10, а показана схема развертывания производства и серийного выпуска машин после достижения проектной мощности (tit — выпуск машин в /-м году; /=1,2,/, . . ., т, . . ., /; / — год достижения заводом проектной мощности — ппр).

На рис. 4.10, б приведена схема наращивания парка машин Nt — парк в /-м году. Стабилизация численности парка машин NycT наступает в году / = т, т. е. по истечении периода тр + + тЭ1.с— 1, где тр — время развертывания производства с момента пуска до выхода на проектную мощность, годы; тэкс — срок службы машины, год.

Единица вычитается из суммы тр + тэкс в целях исключения дублирования одного и того же года /, являющегося годом достижения заводом проектной мощности и одновременно первым годом поступления машин потребителям в объеме проектного выпуска Лпр.

Стабилизация парка машин означает, что число ежегодно списываемых машин равно ежегодному поступлению машин потребителям. При таком положении потребность народного хозяйства в машинах удовлетворяется в течение лишь некоторого времени, так как первоначально запроектированный объем произ-

водства не обеспечивает дальнейшего наращивания парка. Прекращается также рост экономического эффекта от данной техники. Размеры образующегося дефицита в машинном парке составляют

где ANt^m+k — дефицит машин в (т + к)-м году; iV,n=m+ft—потребность машин в (m + k)-u году; Nt=m+k — фактический парк машин в (т + k)-M году, равный NycT.

Обеспечение растущей потребности народного хозяйства в технике, а также рост ее эффективности достигается увеличением выпуска машин, освоенных производством (модель А)\ выпуском модернизированных машин (модель Аы); заменой выпускаемой модели новой, более совершенной и экономичной моделью (модель Б).

Выбор варианта решения задачи определяется потенциалом прогрессивности выпускаемой модели и вытекающими отсюда сроками смены моделей машин. Учитываются, естественно, размеры экономического эффекта, достигаемого каждым из возможных вариантов и рассчитываемого по известным методам [2.9].

Расширение производства освоенных машин (модель А) соответственно росту потребности в году t — т + 1 определяется выражением (рис. 4.1 П.

где Atit=m+i — необходимый прирост производства машин модели А в (т + 1)-м году.

Аналогично обеспечивается рост парка за счет увеличения выпуска Ап в т + 2, т + 3... т + к-м годах. Если рост потребности W?=m+A считать линейным,

ТО Ant=m+i = У/=т+1 — N‘t=m = аЛ7=т, Т. Є. В МОМЄНТ Времени t = т + 1 необходимо увеличить производство машин модели А на величину а У"=т, в момент времени t — т + 2 — на величину aW"=m+i и т. д. (рис. 4.11, б).

Парк модернизированных Ам и новых Б машин увеличивается по мере их выпуска. Размеры парка этих машин определяются по формулам (4.20)—(4.22). При этом темпы увеличения парка моделей Аы или Б зависят от способа перестройки производства на выпуск данных машин: а) начало выпуска модели Б или Ам при одновременном полном прекращении производства машин •модели А (рис. 4.12); б) постепенное развертывание производства

модели Б или Лм при параллельном сокращении выпуска модели А (рис. 4.13).

В первом случае при прекращении производства машин модели А (см. рис. 4.12).

V               lt;1*              *

Рис. 4.13. Параллельный выпуск новых и освоенных моделей

Рис. 4.12. Начало выпуска модели

новой

т. е. в момент времени t = т + 1 необходимо сразу начать производство машин модели Б или Лм в количестве п% + прекратив производство машин модели А.

Во втором случае при постепенном свертывании производства машин модели А (см. рис. 4.13)

или согласно уравнению (4.24)

Знак минус в формуле (4.25) соответствует свертыванию производства машин модели Л.

Оба рассмотренных случая предполагают перестройку производства на выпуск моделей Ам или Б, совпадающую по времени со стабилизацией парка машин предшествующей модели. Переход от модели А к модели Б (смена моделей) означает, что потенциал прогрессивности первой исчерпан и очередная ее модернизация не может конкурировать с вновь созданной моделью.

Каковы же границы продолжительности выпуска моделей техники?

По-видимому, максимальная продолжительность серийного выпуска машин определенных моделей не должна превышать потенциала их прогрессивности. Минимальный же срок смены моделей в производстве должен быть меньше потенциала прогрессивности на величину срока службы данной техники. В этом идеальном случае в народном хозяйстве будет применяться только прогрессивная техника. Таким образом, значение нормативного срока смены какс"                 -аходится              в              пределах

где Тп — потенциал прогрессивности моделей техники, годы; Тн — срок смены (длительность периода серийного выпуска) моделей техники, годы; тзкс — амортизационный срок службы единицы техники данной модели, годы.

Отсюда следует, что нормативный срок смены моделей техники должен определяться ПО формуле Тн = Ти — Г)тэксgt; где Г] — коэффициент, характеризующий техническую зрелость отрасли машиностроения, ее способность своевременно разрабатывать конструкции и осваивать производство новых моделей техники (О lt;т) lt; 1).

По мере ускорения темпов технического прогресса величина т) будет возрастать, сокращая сроки смены моделей.

Проведенный в HATH анализ фактической сменяемости моделей тракторов показал, что, как правило, смена моделей происходила при Тф = Ти (Тф — фактическая длительность нахождения моделей в производстве). Наряду с этим в практике тракторостроения имели место случаи, когда машина устаревшей конструкции, исчерпавшей свой потенциал прогрессивности, в течение ряда лет оставалась на производстве. Причины такого положения кроются главным образом в отставании конструкторской и технологической подготовки производства. Как показал анализ, глубокая модернизация конструкций тракторов продлевает жизнь отдельных моделей в 3—4 раза.

В перспективе по мере укрепления и развития научно-исследовательской и опытно-конструкторской базы, а также заводских служб технологической подготовки производства машиностроение будет иметь возможность быстрее и экономичнее создавать и осваивать производство новых машин. Тем самым будет обеспечена сменяемость моделей машин в экономически обоснованные сроки, а темпы технического прогресса возрастут и приблизятся к оптимальным.

Все эти изменения найдут отражение в величине коэффициента Г], значение которого в предстоящий период, очевидно, будет возрастать. Следует, однако, иметь в виду, что в расчетах нормативных сроков смены вряд ли могут быть приняты значения коэффициента rj, близкие к единице, так как в этом случае пришлось бы снимать с производства модели машин, имеющие в запасе значительный потенциал прогрессивности. Более правильно ориентироваться на величину коэффициента г] = 0,5, предусматривая одновременно возможное отклонение Г] от 0,5 в ту или иную сторону. В итоге

или

Разработанные в НАТИ нормативные сроки использования моделей техники в отраслях народного хозяйства и экономически целесообразные сроки смены моделей в производстве определены с учетом проектируемой структуры парка тракторов, научно- технического прогноза развития механизации сельскохозяйственных работ, исследований закономерностей фактической сменяемости моделей техники в нашей стране и за рубежом.

• В 1978 г. опубликованы утвержденные Минсельхозмашем «Методические рекомендации . по определению экономически целесообразных сроков смены моделей тракторов и сельхозмашин в производстве», разработанные коллективом работников ВИСХОМа, НАТИ, Минсельхозмаша и МАМИ.

Естественно, что приведенные рекомендации, разработанные впервые, требуют проверки на практике и будут уточняться по мере накопления опыта их использования.

<< |
Источник: Кац Г. Б., Ковалев А. П.. Технико-экономический анализ и оптимизация конструкций машин. —М.: Машиностроение,1981. — 214 с., ил.. 1981

Еще по теме ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ СРОКОВ СМЕНЫ МОДЕЛЕЙ МАШИН: