6. Оценочные показатели на разных этапах разработки, производства и эксплуатации машины При оценке прогрессивности новой конструкции следует судить по вели-чине показателей, формируемых при проектировании, изготовлении и в сфере эксплуатации. Поэтому в процессе проектирования необходимо создать техно-логичную конструкцию, простую и удобную в изготовлении, производство ко-торой требовало бы минимальных затрат. Отсюда следует, что новая конструкция должна иметь экономически обоснованную материалоемкость, энергоемкость, себестоимость и трудоем-кость изготовления. Прогрессивность конструкции находит свое выражение и в том, что названные показатели при расчете на единицу производительности машины снижаются в сравнении с базовой (сравниваемой) моделью. Для оценки совершенства конструкции машины как объекта производст-ва могут использоваться следующие технико-экономические характеристики и показатели: - абсолютная и относительная масса машины; - материалоемкость общая, структурная и удельная; - себестоимость машины; - трудоемкость машины общая, структурная и удельная. Показатели, характеризующие затраты основных материалов на изготов-ление проектируемой машины, следующие: - абсолютная (чистая) масса деталей, машины; - относительная (удельная) масса машины; - коэффициент использования материалов. Масса машины определяется как сумма чистых масс деталей, узлов, вхо-дящих в данную машину, на основе чертежей и выражается в килограммах или тоннах. Определив чистую массу машины, проектант должен сопоставить массу новой машины с достигнутыми показателями массы однотипных, подобных конструкций машин. Условие эффективности новой машины по массе выразит-ся неравенством: q1 > q2, где q1- абсолютная (чистая) масса старой машины; q2 – проектная масса новой машины. Однако на стадии проектирования очень часто затруднительно опреде-лить массу конструкции путем прямого счета, поскольку чертежи деталей, уз-лов еще не разработаны. Поэтому проектант может воспользоваться методом укрупненного расчета абсолютной массы с помощью показателей относитель-ной массы. Более точным является показатель относительной массы машины. Он оп-ределяется как отношение абсолютной массы к одному из основных эксплуата-ционных показателей, характеризующих данную конструкцию, в частности, к мощности или производительности машины и выражается: , где О - относительная масса машины; q - абсолютная масса машины (кг, тонн); х – основной эксплуатационный показатель (мощность или производи-тельность). В основу дальнейшего расчета должен быть положен показатель относи-тельной массы, имеющий минимальное значение в сравнении с другими. Располагая показателями заданной производительности и исходя из усло-вия, что относительная масса у новой машины не должна превышать мини-мально достигнутой относительной массы имеющихся лучших образцов ма-шин, определяют ориентировочно абсолютную массу новой машины. Абсолютная масса новой конструкции (q2) определяется как произведе-ние минимально достигнутой относительной массы подобных конструкций (О) на заданную величину основного показателя эксплуатационной характеристики проектируемой машины: q2 = О • x. Абсолютная и относительная масса машины не определяют общего рас-хода материалов на ее изготовление, поскольку они не учитывают отходов и потерь материалов, которые возникают в ходе технологического процесса, а без этого невозможно правильно определить затраты на материалы в денежном вы-ражении и себестоимость новой машины. Отсюда задача определения общей величины расхода основных конст-руктивных материалов, т.е. нормы расхода. Норма расхода материала (Н) определяется как сумма чистой массы (G) машины, величины отходов и прочих материалов (А): Н = G + А. Величина «А» определяется исходя из принятой технологии изготовления отдельных деталей данной машины, и может значительно различаться по сво-ему значению, в зависимости от избранного метода производства (штамповка листовая или объемная, литьё, свободная ковка, выдавливание и т.д.). Поэтому уже на стадии проектирования проектант должен предусмотреть не только снижение массы деталей, но и возможность наиболее полного ис-пользования исходных материалов. Когда технологические процессы детально еще не разработаны, затруд-нительно получить точные данные о величине отходов материалов. Поэтому норма расхода материалов (Н) может быть определена на основании коэффици-ентов использования материалов, которые могут быть получены проектантом в период прохождения преддипломной практики на заводе. Коэффициент использования данного вида материала (Ки.м.) определяется отношением чистой массы детали (q) к норме материалов (Н). . Зная чистую массу детали и коэффициент использования материалов при изготовлении данной группы деталей, не трудно определить норму расхода от-дельно по каждому виду материалов: . В ряде случаев подробный расчет нормы расхода и величины отходов ма-териалов по всем деталям и узлам практически осуществить затруднительно. Проектант по согласованию с руководителем проекта может произвести детальный расчет по избранной группе узлов и деталей. По всей машине расчет производится упрощенно на основе коэффициента использования отдельных видов материалов при избранном методе получения заготовок по группам дета-лей. По конструкции новой машины, имея необходимые данные, можно опре-делить норму расхода (Н) на примере таблицы 4. Метод изготовления деталей Чистая масса, кг (q) Коэффициент ис-пользования ме-талла (Ки.м.) Норма расхода (Н) Штамповка 1000 0.8 1250 Выдавливание 200 0.85 235 Свободная ковка 400 0.6 667 Литьё 2400 0.7 3428 Показатели, которые определяют совершенство технологического про-цесса изготовления машины: трудоемкость, удельный вес штампованных и ко-ванных деталей, литье под давлением и т.д. Под трудоемкостью производства конструкции принято понимать затра-ты труда основных производственных рабочих, принимающих участие в изго-товлении машины, выраженные в нормо-часах. Для определения трудоемкости изготовления новой машины может быть использован укрупненный метод расчета. Вначале определяется относительная трудоемкость, приходящаяся на единицу веса однотипных машин, выпускавшихся ранее. Снижение трудоемкости изготовления связано с применением наиболее эффективных методов производства (изменение метода получения заготовок, применения штамповки взамен свободной ковки, литья в кокиль и центробеж-ного взамен литья в землю, применение точного литья, использование специ-альных профилей проекта и т.д.). При сравнении вариантов, отличающихся своими эксплуатационными характеристиками, необходимо производить сравнение на основе показателей относительной трудоемкости (Оt), которые определяются как отношение трудо-емкости машины (Т) к показателю основной эксплуатационной характеристики машины (производительности, мощности) в соответствующих единицах (П, N). Относительная трудоемкость машины определяется: или . Подобно материалоемкости и трудоемкости при проектировании опреде-ляются абсолютные и относительные показатели изменения энергоемкости ма-шины или комплекса машин в составе автоматизированных или механизиро-ванных линий. Относительная энергоемкость «Эуд.» базовой и разрабатываемой машины определяется по формуле: , где N – номинальная мощность двигателя (двигателей) базовой и новой машины, кВт; Км – коэффициент использования мощности двигателя базовой и но-вой машины (Км = 0,75?0,85); П – производительность за 1 ч эксплуатационного времени базовой и новой машины (кг/ч; т/ч). Значение этих показателей следует сопоставить с аналогичными показа-телями базовой машины. Расчет изменения технико-экономических показателей производим следующи-ми методами 1. Изменение производительности машины (установки, аппарата и т.п.): %, (15) где: Пмод.м/ы и Пбаз.м/ы – производительность проектируемой (модернизируе-мой) или базовой машины, кг/час; т/час. 2. Изменение материалоемкости (металлоёмкости) машины: , (16) где: Мбаз. и Ммод. – масса базовой и модернизируемой машины (кг, т). 3. Изменение энергоемкости машины: , (17) где Nбаз. Nпр. – относительная энергоемкость соответственно базовой и новой машины. 4. Изменение себестоимости машины: , (18) где Сбаз. м/ы и Спр. м/ы - себестоимость базовой и проектируемой машины, руб. 5. Изменение уровня механизации и автоматизации производственных про-цессов: . (19) И далее...